Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 37
Текст из файла (страница 37)
См. пункт 1) 6). НХОз + 6Н+ + бе = ХНзОН + 2НгО е) 2ХНгОН + НОС! = Хг!' + НС! + ЗНгО 6.4. зт' группа Периодической системы элементов 6.4.3. Склонность к образованию гомоатомных цепей уменьшается в ряду: С »> % > Ое = Яп »> РЬ. В этом же направлении уменьшается прочность связи Э вЂ” Э. С вЂ” С % — % Се — Ое Яп — Яп Е, кДж моль ' 348 222 188 146 Соединения углерода с водородом в алканы С„Нг„ег †существуют практически для всех и. Гидрццы кремния и германия образуют ограниченные ряды до Я!зН»з и ОевНго. Для олова и свинца известны только ЯпН», ЯпгНв и РЬН», что объясняется непрочностью связи Э вЂ” Э. Связи % — Н и % — % менее прочные, чем связи С вЂ” НиС вЂ” С: С вЂ” Н Я! — Н Се — Н Яп — Н РЪ вЂ” Н Е, кДж моль ' 414 320 291 258 205 246 Глава 8.
Ответы и решения Поэтому кремневодороды и тем более водородные соединения других элементов ГЧ группы гораздо менее устойчивы и более реакционноспособны, чем соответствующие углеводороды. Большинство этих реакционноспособных соединений на воздухе самовоспламеняется: Б!Н4(г.) + 20г(г.) = ЯЮг(кр.) + 2НгО(г.) 7ггНгзз —— — 1357кДж При взаимодействии их с растворами щелочей образуется водород: Б!Н4 + 2КОН + НгО = КгЯЮз + 4Нг 7 или Б!Н4 + 4КОН = КзБ!04 + 4Нг ! Для углерода связи С вЂ” С и С вЂ” О близки по прочности, тогда как для кремния и других элементов Р1 группы связь Э вЂ” О значительно прочнее, чем связь Э-Э: С вЂ” О Б! — О Се — О Е, кДж моль ~ 359 374 360 Поэтому соединения со связями Э вЂ” Э экзотермично превращаются в соединения со связями Э вЂ” О.
Электроотрицательности (ЭО) кремния и элементов, расположенных ниже кремния в ЪЧ группе, меньше ЭО углерода: С Б! Ое Яп РЬ ЭО 2,5 1,74 2,02 1,72 1,55 Немонотонный характер изменения ЭО связан с эффектом заполнения сначала е1-, затем у-уровней, которые экранируют валентные электроны атомов элементов, следующих за переходными элементами и лантанидами. Связи Э вЂ” О более полярны, чем связь С вЂ” О.
Наложение электростатического взаимодействия на ковалентное увеличивает прочность связи Э вЂ” О. 6.4.9. Образовалась смесь следующих хлоридов: ЯпС!з, В(С1з, Б!С14. 1) Растворение смеси хлоридов в разбавленном растворе хлороводородной кислоты. При этом происходит гидролиз тетрахлорида кремния и выделяется осадок кремниевой кислоты: Б!С1з + НгО + НС! + Б!Ог . хНгО ! а в растворе остаются ЯпС14 и В!С!з.
2) Отфильтровывание кремниевой кислоты. 3) Прокаливание кремниевой кислоты: Я10г хНгО = БзОг + хНгО б. Химия з- и р-элементов 247 4) Получение Б!С14 нагреванием диоксида кремния с углем в токе хлора: Б10г + 2С+ 2С1г = Б!С!4 + 2СО 5) Добавление избытка раствора сульфида натрия: БпС1~ + ЗХагБ = 4ХаС1 + ХагБпБз (в растворе) 2В!С!з '+ ЗХаг8 = 6ХаС1 + В1гБз 4 (темно-коричневый осадок) 6) Отфильтровывание сульфида висмута. 7) Обжиг сульфида висмута в атмосфере кислорода: 2В1гБз + 90г = 2В!гОз + 6БОг 8) Растворение оксида висмута в соляной кислоте: В!гОз + 6НС1 = 2В!С1з + ЗНгО илн нагревание смеси оксида висмута с углем в токе хлора: В!гОз + ЗС + ЗС!г = 2В1С!з + ЗСО 9) Разложение тностанната(1Ч) добавлением хлористоводородной кислоты: ХагБпБз + 2НС! = НгБ+ 2ХаС!+ БпБг желтый осадок 10) Обжиг сульфида олова в атмосфере кислорода: БпБг + 30г = БпОг + 2БОг 11) Получение БпС14 нагреванием диоксида олова с углем в токе хлора; БпОг + 2С + 2С!г = БпС14 + 2СО 6.4.11.
1) Растворение сплава в разбавленной азотной кислоте: ЗРЬ+ 8НХОз = ЗРЪ!ХОз)г + 2Х07+ 4НгО В!+ 4НХОз = В1(ХОз)з+ Х07+ 2НгО БЬ + 4НХОз = БЬ(ХОз)з + ХОЗ + 2НгО В растворе — РЬ(ХОз)г БЬ!ХОз)з и В1!ХОз)з в осадке — БЬ 2) Отфильтровывание БЬ 3) Действие на раствор в пункте 2) разбавленной серной кислоты: РЪ(ХОз)г + НгБОа = РЬБ044 + 2НХОз В растворе — соли сурьмы(111) и висмута(П1), в осадке — сульфат свинца. 4) Отфильтровывание РЬБ04. 248 Глава 8. Ответы и решения 5) Прокаливание РЬБ04 с углем: РЬБОз + 4С = РЬБ + 4СО 7 6) Обжиг РЪБ в кислороде: 2РЪБ+ 30з = 2РЪО+ 2БОз7 7) Восстановление РЬО углем или водородом при нагревании: РЬО+ С = РЬ+ С07 РЬО+ Нз = РЬ+ Нз07 8) Добавление к раствору из пункта 4) раствора сульфида натрия (или аммония): 2В1~~ + ЗБз = В1зБз [.
БЬз+ + ЗБз- — БЬБзВ растворе — сульфоантимонат(П1) натрия (или аммония), в осадке — сульфид висмута(1П). 9) Отфильтровывание В!зБз. 10) Обжиг В1зБз в кислороде: 2В1зБз + 90з = 2В1зОз+ 6БОз7 11) Восстановление В1зОз углем или водородом при нагревании: В1зОз + ЗС = 2Вз+ 3007 ВззОз + ЗНз = 2Вз+ ЗНзОТ 12) Добавление к раствору из пункта 9) соляной кислоты: 2ХазБЬБз + 6НС1 = 6г1аС1 + ЗНзБ7 + БЬзБз). В осадке — сульфид сурьмы(1П). 13) Отфильтровывание БЬзБз. 14) Обжиг БЬзБз в кислороде: 2БЬзБз + 90з = 2БЬзОз + 6ЯОз 7 15) Восстановление БЬзОз углем или водородом при нагревании: БЬзОз + ЗС = 2ЯЪ+ ЗСО~' БЬзОз + ЗНз = 2БЬ + ЗНз0 7 6.4.12. 1) СО + С1з -+ СОС1з 2) СО + 2[А8(ХНз)з]ОН + 2НзО = = 2А8.[ + (ХН4)зСОз + 2МНз НзО б.
Химия в- и р-злемеитоя 249 3) СО + Рс1С!г + НгО = СОг~' + РвЦ + 2НС! 4) СОг + 2ЫНз — '-+ (УНг)гСО + НгО 5) СОС1г + НгО = СОг7 + 2НС! 6) 2АЗСЬ! — + 2А8 + (СЫ)г7 7) КСЫ + Б — г КБСЫ 8) КС5! + (ЫН4)гБг = КБСо! + (ЫН4)гБ 9) А14Сз + 12НгО = ЗСНв7 + 4А!(ОН)з [ 10) Б1 + 21заОН + НгО = ЫагБ!Оз + 2Нг7 нлн % + 4ЫаОН = ЫавБ!Ов + 2Нг7 11) 381 + 4НЫОз + 9НгРг = ЗНг[Б!Ев] + 4Н07 + 8НгО 12) Б!С1в + 2Еп -з 2ЕпС!г + % 13) ЗКг[%Рв] + 4А! — ~ ЗБ! + 2Кз[А1Рв] + 2А1Рз 14) ЗБ!С14 + 2А1гОз — з ЗБ!Ог + 4А!С1з И)ищ й~-4МН В ' Б1Н1-:-2МЕВ +ЮН 16) %0г + 2С + 2С!г -+ %С!4 + 2С07 17) %0г + 4НР(п) = Б!Гв7 + 2НгО БЮг + 6НР(Р-Р) = Нг[БНзв] + 2НгО 18) ЗЬ!агБ!Оз + 2РеС1з + (3 + Зх)НгО = = 2Ге(ОН)з.1 + ЗБ10г хНг01 + 6НаС! 19) НагБ!Оз + 2НН4С! + (х + 1)НгО = = %0г хНгОз + 2Ь!Нз НгО+ 2ЫаС! 20) 6Б!Ог + СаСОз + ЫагСОз — ) ЫагО СаО 6%0г + 2СОг7 вцика ~4янв ~ сн1:,ямкв .~4мя 22) ОеБ + (НН4)гБг = (Ь!Нв)гОеБз 23) Ое + 2КОН + 2НгОг = Кг[бе(ОН)в] 24) ЗБп + 8ННОз(разб.) = ЗБп(ЫОз)г + 2Ы07 + 4НгО 25) Бп + 2ЫаОН + 2НгО = Ыаг[Бп(ОН)в] + 2Нг7 26) ЗНаг[Бп(ОН)4] + 2В1(ОН)з = ЗЫаг[Бп(ОН)в] +2ВЦ 27) БпБ + (ЫН4)гБг = (ЫН4)гБпБз 28) БпБг + 2НС1(конц.) = БпС!г + НгБ7 + Ц 29) РЬ(СНзСОО)г + СаОС1г + НгО = = РЬОг!.
+ СаС!г + 2СНзСООН 30) 2РЬОг + 4НгБ04(конц.) = 2РЬ(НБ04)г + 2НгО + Ог7 31) РЬз04 + 4НЬ!Оз= 2РЬ(1ЧОз)г + РЬОг]. + 2НгО 32) 5РЬОг + 2Мп(ЫОз)г + 6НХОз —— = 5РЬ(ЫОз)г + 2НМпОв + 2НгО 33) РЬБ + 4НгОг = РЬБОв]. + 4НгО 250 Глава 8. Ответы и решения 6.4.13.
1) СаО + ЗС 4 СО)' + СаСг 2) СаСг + 2НОО = Са(ОН)г + СгНг'! 3) СН4 + 20 4 СОг + 2НОО 4) СБг + ЗОг — 4 СОг + 280г б)СОСНН ' НебНСН 6) 8! + ЗНС1(г.) — + 8!НС!г(охлалсдение) + Нг')' 7) 8п + 4НХОг(конц.) = БпОг хНгО + 4ХОгб) + (2 — х) НОО 8) ЗЯп + 4НХОг(конц.) + 18НС!(конц.) = = ЗНг[БпС!4] + 4ХО!' + 8НгО 9) Н8С!г + 8пС!г + 2НС1 = Нг!ЯпС!4] + Нф. 10) См. 6.4 12. Реакция 26. 11) (ХН4)гБп8з + 2НС! = Благ(. + НгБ]' + 2ХНОС! 12) РЬ + ЗНг804(конц.) = РЪ(НВ04)г + 80г!' + 2НгО 13) См. 6.4.12.
Реакция 29. 14) См. 6.4.12. Реакция 30. 15) 5РЬОг + 2Мп804 + ЗНг804 = 5РЬБ04.(+ 2НМп04 + 2НОО 16) 2РЬО + РЬБ = ЗРЬ + 80гТ 6.4.14. 1) а) НгСг04 + Нг804(конц.) = СО'! + ННО + СОг'1 (поглощение СОг раствором щелочи) б) СО б С) СОС! в) СОС1г + НгО = СОг)' + 2НС1 г) СОг(изб.) + ХаОН = ХвНСОг или СОг + ХаС! + ХНг + НгО = ХаНСОг). + ХН4С1 2) а) СН4 + НгΠ— — ~ СО + ЗНг б) 4СО + 56 — =4 Х!(СО)4 в) Х)(СО)4 + 5С!г — — Х!С!г + 4СОС1г)' г) СОС!г + 4ХаОН = ХагСОв + 2ХаС1 + 2НгО д) ХагСОг + 2НС1 = 2ХаС! + НгО + СОг')' е) СОг + 2М8 — > 2М80 + С ж) С+28 — 4СЯг 6.6.
1 — 111 группы Периодической системы элементов 6.5.8. Для отделения лития от остальных щелочных элементов используют малорастворимые соли лития с авионами Р, СОг РОН б. Химия в- и р-элементов 251 Для разделения К, НЬ и Св применяют многократную перекристаллизацию квасцов МА!(804)в 12НвО, растворимость которых невелика, однако заметно меняется с температурой и в достаточной степени различается для этих щелочных элементов. Для отделения К, НЬ и Св от Ь! и Ха используют малорастворимые гексахлоростаннаты, гексвхлороплюмбаты, гексахлороплатинаты Мв[ЭС!в[, где М = К, ВЬ, Св, Э = Яп, РЬ, Рь. Из перхлоратов щелочных элементов МС10в хорошо растворимы в воде и некоторых органических растворителях только соли лития и натрия. Для отделения цезия от соединений других щелочных элементов осаждают не растворимую в воде и хлороводородной кислоте соль ЗСвС1 ° 28ЬС!в. Для разделения соединений щелочных элементов применяют метод ионообменной хроматографии (причем работают как на катионообменных, так и на анионообменных смолах).
а) В случае использования катионита при промывании смолы раствором хлороводородной кислоты первым в раствор переходит Ь!+, затем Св+, имеющий меньший радиус гидратированного иона: В(Э+), нм Л(Э+ ас1), нм Литий 0,078 1,003 Цезий 0,165 0,505 Чем меньше радиус иона М+, тем сильнее он гидратируется. В случае использования анионита анионные комплексы с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТК) вымываются раствором ЭДТК, причем первым переходит в элюат Св+ (менее прочные анионные комплексы), а затем Ь!+. б) Превращение на катионите СвНОв в СвС1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
