II семестр 2007/08 учебного года. Экзаменационный билет. Вариант 3.

1. Напишите уравнения следующих одностадийных процессов, укажите условия их проведения. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций.

t^o

K₂O₂ K₂CO₃ KNO₃ X

H₂O₂, NH₄Cl, H₂O, C_акт. CH₃COOH, H₂O, t^o

. ... [Co(NH₃)₆]Cl₂ A

HCl _конц

Co₃O₄ Y Co(NO₃)₂

NaCN Zn

Ag₂O₂ AgNO₃ Z₁ [Ag(NH₃)₂]Cl AgI Z₂ …

X – вещество, содержащее калий, Y – вещество, содержащее кобальт, Z_i – вещества, содержащие серебро, A – вещество, содержащее калий и кобальт.

(18 баллов)

2. Какое соединение хрома (А) образуется при восстановлении подкисленного серной кислотой раствора дихромата аммония сернистым газом при комнатной температуре?

1) Напишите уравнение реакции.

2) Укажите полную электронную конфигурацию центрального иона (1s²2s²2p⁶….) образующейся в растворе комплексной частицы (B).

3) Нарисуйте схематически распределение электронов на расщепленных d-орбиталях центрального иона в комплексе B.

4) Укажите состав комплекса (C), образующегося при приливании к раствору соединения А избытка раствора KCN. Напишите уравнение реакции. Рассчитайте магнитный момент комплексной частицы (C).

5) Определите энергию стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП) для каждого комплексного иона (В и C). Укажите, у какого из этих комплексных ионов величина энергии расщепления () больше, объясните причину.

6) Расположите в ряд по мере возрастания их термодинамической устойчивости следующие комплексные частицы: [Cr(NH₃)₆]³⁺, [Mo(CN)₆]^3-, [Cr(CN)₆]^3-. Ответ мотивируйте.

(15 баллов)

3. 1) Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксидов Mn(III), Fe(III), Co(III) с разбавленным раствором серной кислоты. Соединение какого из этих элементов в степени окисления +3 наиболее устойчиво в кислой среде?

Используя химические методы, подтвердите состав кобальт-содержащего продукта реакции гидроксида Co(III) с серной кислотой.

2) Сравните восстановительные свойства Fe(II) и Ni(II) в щелочной среде. Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций.

3) Как и почему меняются кислотно-основные свойства в ряду

Be(OH)₂ -Mg(OH)₂ -Ba(OH)₂?

Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций. (15 баллов)

4. На основании диаграммы Латимера (рН=0):

0.90B 2.09B 0.95B 1.50B ‑ 1.18B

MnO₄^‑------> HMnO₄^‑ -------> MnO₂ -------> Mn³⁺ --------> Mn²⁺ -------> Mn

1) Определите, какие формы марганца будут диспропорционировать на ближайшие степени окисления в кислой среде (рН=0). Ответ поясните, подтвердите расчетом .

2) Определите, образование какой формы марганца, Mn(IV) или Mn(II), термодинамически наиболее вероятно при взаимодействии Mn(III) с нитрит-ионом при рН=3, если

0.94В

NO₃^‑--------->HNO₂---------> NO (рН=0)

0.96B

Напишите уравнения реакций. Ответ подтвердите расчетом Δ_rG.

Cчитать активности всех ионов, кроме Н⁺, равными 1. (14 баллов)

5. При добавлении к фиолетовому раствору трех нитратов (A, B, C) избытка раствора NaOH на воздухе выпадает белый осадок (D) и образуется зеленый раствор (E + F).

При пропускании небольшого количества CO₂ через этот раствор (E + F) выпадает серо-фиолетовая смесь осадков (G + H). Только один из этих осадков взаимодействует с избытком раствора аммиака с образованием бесцветного раствора I, упаривая и прокаливая который можно получить белый оксид J.

Другой осадок из смеси (G + H), не растворимый в растворе аммиака, при спекании со смесью KOH + KClO₃ образует вещество, хорошо растворимое в воде (желтый раствор К). Подкисление раствора К меняет цвет раствора на оранжевый (раствор L). При добавлении к раствору L хлорида бария выпадает желтый осадок М.

Осадок D растворяется в соляной кислоте (раствор N). При добавлении раствора N к избытку раствора (NH₄)₂CO₃ образуется раствор соединения О. При нагревании раствора О выделяется белый осадок P, при прокаливании которого можно получить белый оксид Q.

Определите состав веществ A-Q и напишите уравнения реакций, соответствующих схеме.

H⁺ BaCl₂

K L M

KOH, KClO₃, t^o

NaOH, O₂ CO₂ NH₃*H₂O t^o

A +B+C D+ E + F G + H I J

HCl (NH₄)₂CO_{3 изб.} t^o t^o

N O P Q

(28 баллов)

II семестр 2007/08 учебного года. Экзаменационный билет. Вариант 4.

1. Напишите уравнения следующих одностадийных процессов, укажите условия их проведения. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций.

tºC

N aClNaHCO₃XNaOH

A (р-р)

N₂O₄ (ж)

Z nY₁ZnO Zn Y₂

CH₃CN

HCl NaBr Na₂S₂O₃

Cu(NO₃)₂K₂[Cu(C₂O₄)₂]Z₁ Cu CuSO₄Z₂ ...

SO₂, H₂O H₂O

X – вещество, содержащее натрий, Y_i – вещества, содержащие цинк, Z_i, – вещества, содержащие медь, A – вещество, содержащее натрий и цинк.

(18 баллов)

2. При взаимодействии безводного хлорида кобальта (II) с аммиаком образуется хлорид гексаамминкобальта (II) (А), при растворении которого в концентрированной соляной кислоте получается синий раствор, содержащий тетрахлорокобальтат (II) – ион (В). Известно, что чисто спиновое значение эффективного магнитного момента этих комплексов составляет 3.87 м.Б.

1) Напишите уравнения реакций.

2) Укажите полную электронную конфигурацию центрального иона (1s²2s²2p⁶….) в комплексах кобальта (А) и (В).

3) Нарисуйте схематически распределение электронов на расщепленных d-орбиталях центрального иона в комплексах кобальта (А) и (В). Укажите, у какого из этих комплексных ионов величина энергии расщепления () больше. Укажите причину.

4) Рассчитайте энергию стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП) для каждого комплексного иона.

5) Расположите в ряд по мере возрастания их термодинамической устойчивости следующие комплексные частицы: [Co(NH₃)₆]²⁺, [Rh(NH₃)₆]³⁺, [Co(NH₃)₆]³⁺. Ответ мотивируйте.

(15 баллов)

3. 1) Напишите уравнения возможных реакций взаимодействия растворов VCl₂, MnCl₂, NiCl₂ с кислородом воздуха в щелочной среде. Сделайте вывод о том, какое из указанных соединений является наиболее сильным восстановителем.

Как определить, используя химические методы, что при этом образуется ванадий в степени окисления +4? Напишите уравнения соответствующих реакций.

2) Как меняется окислительная способность в ряду Cr(VI)-Mo(VI)-W(VI)? Ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций с одним и тем же реагентом.

3) Как меняются склонность к гидролизу в ряду солей NaCl-MgCl₂-AlCl₃ и кислотно-основные свойства соответствующих гидроксидов металлов? Ответ подтвердите уравнениями реакций. (15 баллов)

3. На основании диаграммы Латимера (рН=0):

0.55B 1.34B 2.10B ‑ 0.42B ‑ 0.90B

Cr₂O₇^2‑---------->Cr(V) ---------> Cr(IV) --------->Cr(III) --------->Cr(II) --------->Cr

1) Определите, какие формы хрома будут диспропорционировать на ближайшие степени окисления в кислой среде (рН=0). Ответ поясните и подтвердите расчетом .

2) Определите, образование какой формы хрома, Сr(VI) или Сr(II), термодинамически наиболее вероятно при взаимодействии Cr(III) с раствором пероксида водорода при рН=3, если

0.70B

O ₂---------> H₂O₂ -----------> H₂O (pH=0).

1.23B

Напишите уравнения реакций. Ответ подтвердите расчетом Δ_rG.

Считайте активности всех ионов, кроме Н⁺, равными 1. (14 баллов)

5. Смесь опилок трех металлов A, B, C растворили в соляной кислоте. При добавлении к получившемуся фиолетовому раствору (D + E + F) избытка раствора NaOH на воздухе образуются смесь белого (G) и рыже-коричневого (Н) осадков и бесцветный раствор I.

При прокаливании на воздухе смесь осадков (G + H) превращается в смесь (G’ + H’). Один из осадков смеси (G’ + H’) растворяется в 20% серной кислоте с образованием раствора вещества J. Обработка J при нагревании Br₂ и KOН приводит к образованию вещества K, при взаимодействии которого с раствором серной кислоты выделяется газ L и вновь образуется раствор J. Добавление к J желтой кровяной соли окрашивает раствор в синий цвет (раствор M).

Не растворимый в H₂SO₄ осадок из смеси (G’ + H’), при спекании с NaOН образует вещество N, хорошо растворимое в воде. Добавление к нему раствора H₂O₂ в среде HCl_конц окрашивает раствор в желтый цвет (раствор O).

При добавлении к раствору I хлорида аммония выпадает белый осадок P, не растворимый в растворе аммиака. Взаимодействие осадка P при нагревании с ледяной уксусной кислотой приводит к образованию невозгоняющегося вещества Q.

Определите состав веществ A - Q и напишите уравнения реакций, соответствующих схеме:

HCl _конц, H₂O₂

N O

NaOH, t^o

HCl NaOH, O₂ t^o H₂SO₄ Br₂, KOH, t^o H₂SO₄

A +B+C D+E+F I + G+H G’+H’ J K L+J

CH₃COOH, t^o NH₄Cl K₄[Fe(CN)₆]

Q P M

(28 баллов)

II семестр 2007/08 учебного года. Экзаменационный билет. Вариант 5.

1. Напишите уравнения следующих одностадийных процессов и укажите условия их проведения. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций.

H₂O₂ 30% HCl _разб.

B a(OH)₂ X₁ BaSO₄  BaS  X₂

A

M nO₂K₂MnO₄

Cl₂ Na₂S