Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 38
Текст из файла (страница 38)
1) Катионит переводят в Н+-форму обработкой кислотой. 2) Через колонку с катионитом пропускают раствор нитрата цезия: Св510в + НН Сей+ Нр(Ов 3) Колонку промывают раствором хлороводородной кислоты: Свй+ НС! — СвС1 + НН 252 Глава 8. Ответы и решения 6.5.12. 1) Прокаливание с карбонатами, гидрокарбонатамн, гидро- ксидами натрия или калия: ВеО+ ХагСОз = ХагВеОг + СОг1' ВеО+ 2ХаНСОз — — ХагВеОг + СОг 1 + НгО 1' ВеО + 2ХаОН = ХагВеОг + Нг0 1' Полученный бериллат прн растворении в разбавленном растворе щелочи образует теграгидроксобериллат-ион [Ве(ОН)4]г 2) Прокаливание с гидросульфатом или пнросульфатом калия: ВеО+ 2КНБОв = ВеБОв + КгБОв + Нг01' ВеО + КгБгОт = ВеБ04 + КгБОв Сульфат бериллия растворим в воде. 3) Получение безводного хлорида бериллия нагреванием оксида бериллия в токе хлора (в присутствии угля или оксида углерода), фосгена или паров тетрахлорида углерода: ВеО+ С+ С1г = ВеС1г+ 001 ВеО+ СО+ С1г = ВеС1г + СОг 1' ВеО+ СОС1г = ВеС1г + СОг1 2ВеО+ СС!4 = 2ВеС1г + СОг 1' (+СОС!г) Хлопк бериллия растворим в воде.
6.5.15. а) 1) Спекание со смесью Хаг[Б!Гв] и ХаГ: ВезА1гБ1вОгз + 4Хаг[Б1Гв] + 4ХаР = = ЗХаг[ВеР4] + 2Хаз[А1Рв] + 9Б10г + Б1Рв'1 2) Растворение полученного плава в воде, при этом в растворе— Хаг[ВеГв], в осадке — Б10г и Хаз[А1Гв]. 3) Отфильтровывание осадка. 4) Выделение Хаг[ВеГв] упариванием раствора. 5) Получение металлического бериллия.
Взаимодействие фторобериллата натрия с магнием при нагревании в вакууме: Хаг[ВеРв]+ М8 = ХаМ6Гз + Ве+ ХаГ или электролиз расплава фторобериллата натрия: Хаг[ВеР4] = 2ХаР+ Ве+ РгТ б) 1) Спекание с ХагСОз. ВезА1гБ1вОзз + 10ХагСОз = = 2ХаА10г + ЗХагВеОг + 6ХагБ10з + 10СОг)' б. Химия и- и р-элементов 253 2) Растворение полученного плава в воде с одновременным пропусканием оксида углерода(ГЧ): 5!агВ!Оз+ хНгО+ СОг — — 5!агСОз+ Я!Ог хНгО[ 25!аА10г + СОг + ЗНгО = 2А!(ОН)з4. + 5!агСОз 5!агВеОг + (НгО) + 2СОг = Наг[Ве(СОз)г] Осадок — кремниевая кислота и гидроксид алюминия, раствор— комплексное соединение бериллия.
3) Отфильтровывание осадка. 4) Действие на фильтрат НГ: 5!аз[Не(СОз)г] + 4НР = Наг[ВеГ4] + 2НгО+ 2СОг 7 5) Далее см. пункт а): 4) и 5). 6.5.16. а) 1) Спекание с СаСОз: ВезА!г5!40гз + 6СаСОз = Вез(А10з)г + 6СаЯвОз + 6СОг 7 2) Выщелачивание охлаисденного плава 70%-ным раствором серной кислоты: Вез(А10з)г + 6Нг604 = ЗВе604 + А!г(604)з + 6НгО Са5!Оз + Нг504 + (и — 1)НгО = Са6044+ 6!Ог ° нНг04. Осадок — кремниевая кислота и сульфат кальция, раствор— сульфаты бериллия и алюминия.
3) Отфильтровывание осадка. 4) Действие на фильтрат избытка карбоната аммония: Ве604+2(гчН4)гСОз+(НгО) = (г!Н4)г[Ве(СОз)г]+(г!Н4)г804 А!г(804)з+ 3(Р!Н4)гСОз+ ЗНгО = 2А!(ОН)з4+ 3(!чН4)г 604 + ЗСОг7 Осадок — гидроксид алюминия 5) Отфильтровывание осадка. 6) Прокаливание осадка. 2А1(ОН)з = А1гОз + ЗНгОТ 7) Получение алюминия злектролизом расплавленного оксида (для снижения температуры плавления необходимо добавлять криолит, который может быть предварительно получен из части оксида алюминия): 2А!гОз = 4А1+ ЗОг7 б) 1) Спекание с 5!аОН: ВезА1г5540гз+ 205!аОН = 2НаА10г+ 35!азВеОг+ 65!аг550з+ 10Нг07 254 Глава 8.
Ответы н решения 2) Выщелачивание охлажденного плана водой (щелочная среда водных вытяжек из-за использования избытка щелочи при спекании): ХаА10г + 2НгО = Ха[А!(ОН)е] ХагВеОг + 2НгО = Хаг[Ве(ОН)4] Раствор — Ха[А!(ОН)з]; Хаг[Ве(ОН)4]; ХагБ!Оз. 3) Добавление раствора серной кислоты: НагБ!Оз+ НгБ04+ (и — 1)НгО = НагБ04+ 3!Ог пНг03 2Ха[А1(ОН)4] + 4НгБО» = НагБОе + А!г(Б04)з + 8НгО Наг [Ве(ОН)4] + 2НгБ04 = НагБ04 + ВеБ04 + 4НгО Осадок — кремниевая кислота, раствор — сульфаты натрия, бериллия и алюминия. 4) Далее см. пункт а): 3) — 7.
6.5.24. 1) Взаимодействие металлов с хлором при нагревании: Ве + С1г — — ВеС1г Мй+ С!г = МЗС!г 2А!+ ЗС1г = 2А!С!з 2) Взаимодействие металлов с хлороводородом при нагревании: Ве+ 2НС1 = ВеС1г + Нг7 Мя + 2НС1 = МяС1г + Нг 7 2А1+ 6НС! = 2А1С!з + ЗНз7 3) Взаимодействие магния с хлороводородом при нагревании в абсолютном этаноле: Ми+ 2НС1+пСгНзОН = МЗС!г пСгНзОН+ Нг7 МиС!г пСгНзОН = МяС!г + пСгНзОН 4) Нагревание оксидов металлов с хлором в присутствии угля (или оксида углерода), а также с фосгеном или тетрахлоридом углерода. Например, для бериллия: ВеО + С + С!г = ВеС1г + С07 ВеО+ СО+ С1г = ВеС1г+ СОг7 ВеО+ СОС1г = ВеС1г + СОг7 2ВеО+ СС!4 = 2ВеС!г + СОг7 (+СОС!г) б.
Химия в- и р-элементов 255 5) Нагревание кристаллогидратов хлоридов металлов в токе хлороводорода, аммиака или в присутствии хлорида аммония. Например, для магния: М8С1з6НзО = МЗС1з + 6НзО 6.5.25. а). ХазВ40т + 7НзО ~~ 4НзВОз + 2ХаОН [В40з(ОН)4]~ + 5НзО 4НзВОз + 20Н Ха, СОз + НзО .— ХаНСОз + ХаОН СОз +НзО ~~ НСОз + ОН ХаНзРОз+ НзО ~~ ХаОН+ НзРОз НзРОз + НзΠ— НзРОз+ ОН б) Во все пробирки добавить концентрированный раствор НС1. В пробирке, где находился ХазВ40т, выпадает осадок НзВОз. ХазВе07 + 5НзО+ 2НС! = 2ХаС! + 4НзВОз1 Наличие НзВОз можно подтвердить взаимодействием с этнловым спиртом в присутствии серной кислоты: Нзвоз + Зсзньон = В(осзнз)з + ЗН20 Эфир В(ОСзНз)з — летучее вещество, окрашивающее пламя в зеленый цвет.
В пробирке, где находился ХазСОз, выделяется газ беэ запаха и цвета, при пропусканни которого через известковое молоко выпадает белый осадок, растворимый в хлороводородной кислоте: ХазСОз + 2НС! = 2ХаС1+ СОз7+НзО СОг + Са(ОН)з = СаСОз 4 +НзО СаСОз + 2НС! = СаС1з + СОг 7 +НзО В пробирке, где находился ХаНзРОз, никаких изменений не наблюдаетсяя. При добавлении раствора иэ этой пробирки к подкисленному раствору нитрата серебра выделится черный осадок серебра: 2НзО+ ХаНзРОг + 4А8ХОз = 4А8 !. +ХаХОз + НзР04 + ЗНХОз 6.5.28. 1) 2СззСОз + Ег — "— ' — ~ 4Сз7+ 2СОзТ+ ЕгОз 2) ХагОз + 2К1+ 2НзВОе = 1г + ХазБ04 + КгБ04 + 2НгО 3) ХазОз + 2Ее(ОН)з + 2НзО = 2Ре(ОН)з + 2ХаОН 4) 2ХазОз + 2СОз = 2ХазСОз + Оз7 256 Глава 8.
Ответы и решении 5) 2КОг + ЗХагБОз + НгБОв = КгБОв + ЗХагБОв + НгО 6) 5КОг + КМпОв + 4НгБОв = МпБ04 + ЗКгБ04 + 4Нг 0 + 50г7 7) 4КОз + 2НгО = 4КОН + 50г7 8) 2КОз + 2К1+ 2НгБО» — — 2КгБ04 + 1г + 20г7 + 2НгО 9) КХОз(р-р) + ХаС104(р-р) = КС10в !. + ХаХОз 10) КХОз(р-р) + ХаНСвНвОв(р-р) = КНС4НвОв], + ХаХОз 11) Ве + 2НС1 = ВеС1г + Нг7 12) Ве + 2ХаОН + 2НгО = Хаг[Ве(ОН)в! + Нг7 13) 2Ве(ОН)г ВеСОз + 6СНзСООН (лед.) = = ВевО(СНзСОО)в + 2СОг7+ 5НгО 14) 5МБС!г + 5ХагСОз + 5НгО = = М8(ОН)г ЗМБСОз ЗНгОв+ М8(НСОз)г + 10ХаС! 15) Са(НСОз)г + Са(ОН)г = 2СаСОзв + 2НгО 16) ВаБ04 + 4С вЂ” + ВаБ + 4СО 17) 2В + ЗНгБОв(кони.) — в 2НзВОз + ЗБОг7 18) 2А1+ 2ХаОН + 10НгО = 2Ха[А1(ОН)4(НгО)г] + ЗНг7 19) А!гОз + ХагСОз — '+ 2ХаА10г + СОг7 20) 2А!С!з '+ ЗКгСОз + ЗНгО = 2А1(ОН)з4 + бКС! + ЗСОг7 21) 2А1С1з + ЗХагБ + 6НгО = 2А!(ОН)зв + 6ХаС! + ЗНгБ7 22) В(ОН)з + 2НОСНг — СНОН вЂ” СНгОН = = [В(ОСНг — СНΠ— СНгОН)г]Н + ЗНгО 23) В(ОН)з + ЗНГ + ХНвГ = ХНв[ВГв] + ЗНгО 24) Т1ХОз + ЗКОН + С1г = Т1(ОН)зв + КХОз + 2КС1 25) Т1(ХОз)з + КХОг + НгО = Т1ХОз + КХОз + 2НХОз 6.5.29.
1) Са(ОН)г + КгСОз 2КОН + СаСОз 2) 2Ха + Ог — > ХагОг 3) 2ВеБОв + 2(ХН4)гСОз + НгО = = Ве(ОН)г . ВеСОз]. + 2(ХНв)гБОв + СОг7 4) МБС!г + 2ХаНСОз — — МБСОз!. + 2ХаС1 + СОг7 + НгО 5) В + НХОз(разб.) + НгО = В(ОН)з + Х07 6) В(ОН)з + ЗСгНвОН вЂ” ' — '-г В(ОСгНв)з + ЗНгО 7) 4ВГз + ЗНгО = ЗН[ВГ4] + В(ОН)з 8) 2А1 + ЗБ — + А!гБз 9) 5Т!гБОв + 4КМпОв + 16Нг804 = = 5Т1г(БОв)з + 2КгБОв + 4Мп804 + 16НгО 6.5.30. 20) а) Спекание берилла с фторосиликатом натрия: ВезА!гБ!вОгв + 6Хаг[81Гв] = ЗХаг[ВеГв] + 2Хаз[А1Гв] + 9810г + ЗБ!Гв б. Химия в- и р-элементов 257 Обработка водой: раствор — Хаг[ВеР»], осадок — остальные соединения.
Отфильтровывание осадка и выделение Хаг[ВеР»] упариванием раствора. б) Магнийтермический способ получения металлического бериллия: 6.6. Благородные (инертные) газы 6.6.1. а) гНе 1вг ,оХе 1зг2вг2рв гвАг 1зг2зг2рвЗв'Зрв Кг 1зг2вг2рвЗвгЗрвЗУо4вг4рв з»Хе 1вг2вг2рвЗвгЗрвЗг(го4зг4рв4»1гобвг5рв 1 йз 2р 3 Зр 3~1' 4 4р 4о' 47'»5 5р 5»! 6 гбрв б) и в) Не 0,122 24,59 272 (26 атм.) -269 Хе Аг Кг 0,160 0,192 0,198 21,57 15,76 14,00 -249 -189 -157 -246 -186 -153 Хе Вл 0,218 0,220 12,13 10,75 -112 — 71 — 108 — 62 Атомный радиус, нм 1ы эВ т. пл., С т.
кип., 'С Хаг[ВеР»] + М8 = ХаМЯРз + Ве + Хар в) Окисление бериллия: 2Ве + Ог = 2ВеО г) Перевод оксида бериллия в хнорид: ВеО + С + С!г — + ВеС!г + С07 Растворение хлорида бериллия в воде и взаимодействие с карбонатом натрия: 2ВеС!г + 2ХагСОз + НгО = Ве(ОН)г ВеСОз». + 4ХаС1+ СОг7 д) 2Ве(ОН)г ВеСОз + 6СНзСООН(лед.) = = Ве»О(СНзСОО)е + 2СОг7+ 5НгО 23) а) А!гОз + 6КНЯО» — + А!г(ЯО»)з + ЗКгЯО» + ЗНгО б) А!г(ЯО»)з + 6ХНз НгО = 2А1(ОН)з ]. + 3(ХН»)гЯО» в) 2А1(ОН)з — > А!гОз + ЗНгО г) А1гОз + ЗС + ЗС1г — + 2А1С1з + ЗС07 д) А1С13 + 3(ХН»)гСОз + ЗНгО = 2А!(ОН)з]. + 6ХН»С! + ЗСОг7 ЗА!(ОН)з + 7СНзСООН = [А1зО(СНзСОО)в]СНзСОО + 8НгО 258 Глава 8. Ответы и решения С1 1ы эВ 12,97 Вг 1 11,81 10,45 г) По мере увеличения радиуса и числа электронных глоев атомов инертных газов поляризуемость их молекул возрастает, что приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий (вандерваальсовых сил) и, как следствие, к росту температур плавления и кипения. д) Химическая активность инертных газов усиливается с уменьшением потенциалов нонизации и уменьшением энергии, необходимой для превращения атомов инертных газов в состояние, характеризующееся наличием неспаренных электронов.
Перевод из нулевого в положительные степени окисления возможен только для Кг, Хе и Нп, при этом роль лигандов в соединениях благородных газов могут играть наиболее электроотрицательные атомы — фтор и кислород. Химическая активность в вышеуказанном ряду возрастает от криптона к радону.
6.6.3. Из указанных частиц могут существовать: НеН+, Не~+ ХеР+ НеХе+ Хе~+ Порядок связи 1 0,5 1 0,5 0,5 В других соединениях порядок связи равен О, так как число электронов, находящихся на связывающих орбиталях, равно числу электронов на разрыхляющих орбиталях. 6.6.4. ХеРе — плоский квадрат, по Гиллеспи тип АХ4Еэ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
