Петров В.С. - Программа, контрольные вопросы и упражнения по неорганической химии, страница 5

ВОДОРОД И ГАЛОГЕНЫ (VIIА ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIA группы.

1. Какие химические и физические свойства водорода позволяют изучать его в составе VIIA группы?

2. Какие степени окисления известны для галогенов? Почему фтор в соединениях с другими элементами проявляет только одну степень окисления

(-1)?

3. Как изменяется радиус атома, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность в ряду F-I?

4. Объясните причину меньшей энергии связи в молекуле F₂ по сравнению с Сl₂ и уменьшения прочности связи в ряду Сl₂ - Вг₂ - I₂?

П. Свойства простых веществ элементов VIIA группы.

1. В каком агрегатном состоянии существуют галогены при комнатной температуре? Что означает понятие: «при нагревании йод сублимирует»?

2. Сравните окислительные свойства галогенов на примере реакции взаимодействия их с водородом.

1. Напишите уравнение реакции, происходящей при растворении хлора (брома, йода) в воде.

2. Укажите степени окисления кислорода и фтора в молекуле ОF₂. Существуют ли другие элементы, кроме фтора, в соединениях с которыми кислород проявляет положительную степень окисления?

III. Свойства соединений элементов VIIA группы.

9. Объясните возможность образования кислых солей плавиковой кислоты.

1. Почему плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянных сосудах? Составьте уравнение реакции. Какие материалы пригодны для работы с плавиковой кислотой?

2. Чем объяснить, что серная кислота вытесняет хлористый водород при взаимодействии ее с хлоридом натрия, хотя соляная кислота сильнее, чем серная?

3. Почему чистый йодистый водород нельзя получить действием концентрированной серной кислоты на иодиды металлов?

4. Сравните восстановительные свойства галогенид-ионов. Приведите примеры соответствующих реакций.

5. Напишите формулы кислородосодержащих кислот хлора и их солей. Дайте названия всем этим соединениям. Какая из этих кислот наиболее устойчива, имеет самую высокую степень диссоциации и проявляет самые слабые окислительные свойства?

6. Почему вместо обычной схемы получения кислородосодержащих соединений большинства неметаллов: простое вещество → оксид → кислота → соль, для галогенов соответствующие соединения получают по схеме: галоген → соль → кислота → оксид? Напишите соответствующие реакции для хлора.

1. Способы получения простых веществ и соединений элементов VIIA группы.

1. Перечислите минералы, используемые для получения фтора и хлора, и промышленные источники получения брома и йода.

2. Какие вещества выделяются на электродах при электролизе а) расплава хлорида натрия, б) водного раствора хлорида калия?

3. Возможно ли получение фтора электролизом водных растворов фторидов металлов?

4. Как получается хлорная известь? Укажите степени окисления хлора в ней.

5. Напишите уравнения реакции получения бертолетовой соли и уравнение реакции термического разложения ее.

6. Чем обусловлено применение перхлората аммония в составе ракетного топлива?

1. Упражнения.

1. Вода → водород → гидрид кальция → водород → хлороводород.

2. Хлорид натрия → хлористый водород (газ) → соляная кислота → хлорид натрия →• хлор.

3. Хлорат калия →• перхлорат калия →• хлорид калия → хлор → гипохлорит натрия.

4. Как влияет температура на реакцию взаимодействия хлора с водными растворами щелочей? Составьте уравнения следующих реакций:

а) Сl₂ +КОН ;

б) С1₂ + Са(ОН)₂ ;

в) С1₂ + КОН

26 Составьте уравнения следующих реакций:

КВг + КВгОз + H₂SO₄→

Na₂S + КBrO₃ + H₂SO₄ →.

1. Задачи.

1. Какой объем (при н.у.) хлористого водорода надо растворить в 50 мл воды, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей 36%?

2. Определить содержание диоксида кремния в стекле, если при растворении 0,78 г стекла в плавиковой кислоте выделилось 0,224 л SiF₄. (при н.у.)

3. Какой объем газообразного хлора при нормальных условиях можно получить из баллона с жидким хлором емкостью 20 л, если плотность жидкого хлора 1,5 г/мл?

4. Сколько теплоты выделится при сгорании 50 г стехиометрической смеси угля с бертолетовой солью (хлорат калия), если реакция протекает по уравнению:

ЗС+2КСIO₃ = ЗСО +2КС1?

Энтальпии образования (кДж/моль): ∆Н°об_Р.(КСlOз) = -22,7,

∆Н°_обр.(СО₂) = - 393,8 и ∆Н°об_Р.(КСl) = - 436,5.

МАРГАНЕЦ (VIIB ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIB группы.

1. Распределите электроны по четырем квантовым числам в электронной оболочке атома марганца. К какому типу элементов (s-, p-, d- или f) относится марганец?

2. Объясните способность марганца образовывать соединения с разной степенью окисления и приведите примеры соответствующих соединений.

II, Свойства простых веществ элементов VIIB группы.

1. Какой оксид получается при окислении марганца кислородом?

2. Положение марганца в ряду напряжений. Напишите уравнение реакции взаимодействия марганца с соляной кислотой.

III. Свойства соединений элементов VIIB группы.

1. Напишите уравнения реакции получения гидроксида марганца (II) из какой-либо растворимой соли марганца (II). Какими электролитическими свойствами обладает этот гидроксид?

2. Напишите уравнения реакций окисления гидроксида марганца (II) кислородом и перекисью водорода.

3. Приведите примеры реакций, доказывающих, что оксид марганца (IV) можно использовать и как окислитель, и как восстановитель.

4. Напишите реакцию диспропорционирования манганата калия на оксид марганца (IV) и перманганат калия.

5. С какой степенью окисления получают соединения марганца при восстановлении соединений марганца (IV, VI и VII) в кислой среде? Составьте уравнение реакции восстановления манганата калия нитритом натрия в кислой среде.

6. Напишите уравнения реакций восстановления перманганата калия иодидом калия в кислой и нейтральной средах.

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIIB группы.

11. Напишите уравнение реакции получения марганца алюминотермическим способом из пиролюзита (МnО₂).

1. Приведите примеры применения марганца в технике.

2. Напишите уравнения реакций получения перманганата калия из диоксида марганца.

1. Упражнения.

1. Оксид марганца (IV) → марганец → хлорид марганца (II) → гидроксид марганца (II) → оксид марганца (IV).

2. Оксид марганца (IV) → манганат калия → перманганат калия → диоксид марганца → марганец.

3. Оксид марганца (IV) → сульфат марганца (II) → манганат калия → перманганат калия → сульфат марганца (II).

4. Перманганат калия → манганат калия;

перманганат калия → оксид марганца (IV);

перманганат калия → хлорид марганца (II).

V. Задачи.

1. Какой объем водорода (н.у.) можно получить, если растворить в соляной кислоте 2 г ферромарганца, содержащего 70% (маc.) марганца?

2. Определить нормальную концентрацию раствора перманганата калия, если для окисления 0,15 г иодида натрия в кислой среде потребовалось 20 мл этого раствора.

3. Определить массу пиролюзита (МnО₂) и объем хлора (н.у.), которые потребуются для производства 100 кг перманганата калия (выход принимать 100%).

4. Сколько граммов алюминия надо взять для получения 1 кг марганца из диоксида марганца? Сколько теплоты выделится при этом,

если энтальпии образования ∆H⁰_обр(AI₂O₃) = -1675кДж/ моль и

∆H⁰_обр.(МпО₂} = -521,3 кДж / моль.

ВОСЬМАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ГЕЛИЙ, НЕОН, АРГОН, КРИПТОН, КСЕНОН,РАДОН (VIIIA ГРУППА)

V. Общая характеристика элементов VIIIA группы.

1.К какому типу элементов (s, p или f) относятся благородные (инертные) газы? Что означает понятие «завершенная электронная оболочка»?

2.Почему благородные газы существуют только в виде одноатомных молекул? Известны ли природные соединения этих элементов?

3.Почему гелий всегда присутствует в минералах радиоактивных элементов?

II. Свойства простых веществ элементов VIIA группы.

1. Объясните, почему из всех благородных газов наибольшее количество соединений получено из ксенона?

2. Какие степени окисления известны для ксенона? Приведите примеры соответствующих соединений.

3. Какие соединения можно получить при взаимодействии ксенона с фтором? Взаимодействует ли ксенон с другими простыми окислителями, кроме фтора?

III. Свойства соединений элементов VIII А группы.

7. Напишите уравнение реакции взаимодействия ртути с тетрафторидом ксенона.

1. Составьте уравнение реакции необратимого гидролиза фторида ксенона (VI).

К какому классу неорганических веществ относят полученное соединение ксенона?

1. Напишите уравнение реакции разложения триоксида ксенона. Будет ли эта реакция экзо - или эндотермической?

10. Напишите уравнение реакции диспропорционирования дифторида ксенона на ксенон и тетрафторид ксенона.

IV. Способы получения и применение элементов VIIIA группы.

11. Укажите основные природные источники получения благородных газов.

12. Промышленный способ получения благородных газов из воздуха.

1. Какие химические свойства благородных газов обуславливают их практическое применение?

2. Укажите основные области использования благородных газов в технике.

ЖЕЛЕЗО, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ, ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ (VIIIB ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIIB группы.

1. Какое количество d-электронов у элементов VIIIB группы находится на предпоследнем электронном уровне? У каких элементов наблюдается «провал» электронов?

2. Укажите элементы VIIIB группы, для которых известны соединения со степенью окисления VIII. Укажите наиболее устойчивые степени окисления для Fe,Co,Ni,Pt.

1. Какие физические и химические свойства дают возможность делить элементы VIIIB группы на семейство железа и платиновые металлы?

2. Приведите примеры использования металлов VIIIB группы в качестве катализаторов.

3. Назовите металл, способный поглощать наибольшее количество водорода.

II. Свойства простых веществ элементов VIIIB группы.

6. Какие оксиды получают при окислении Fe, Co и Ni кислородом?

7. Напишите реакцию окисления железа кислородом в присутствии воды при обычной температуре (ржавление железа).

1. Напишите реакции взаимодействия железа с серой, фосфором и углеродом. Как влияет присутствие этих неметаллов на свойства стали?

2. Положение металлов VIIIB группы в ряду стандартных электродных потенциалов металлов. Напишите уравнения реакций растворения железа в соляной кислоте и платины в царской водке.

3. Пассивирование металлов. Можно ли использовать железо для изготовления аппаратуры, работающей в среде концентрированной азотной кислоты?

Ш. Свойства соединений элементов VIIIB группы.

11. Напишите реакции взаимодействия оксидов железа, кобальта и никеля с соляной кислотой (степень окисления металлов в оксиде II и III соответственно).

12. Сравните окислительные и восстановительные свойства соединений железа, кобальта и никеля со степенью окисления (II) и (III).