Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 46
Текст из файла (страница 46)
в) При 25'С нейтральный водный раствор имеет рН = 7. При каких условиях этот же нейтральный раствор имеет рН ( 7? Почему? 2. Изобразите схематично энергетические диаграммы молекулярных орбитэлей для ионов Ог+, Ог, ХО . Для этих же частиц выполните следующие задания (дав краткие объяснения): а) рассчитайте кратность связи; б) расположите эти частицы в порядке убывания межъядерных расстояний; в) укажите, какие из этих частиц парамагнитны; г) сравните первые потенциалы ионизации атома О и иона Ог; д) приведите пример частицы, изоэлектронной 5?0 и состоящей из элементов П периода. 3. Составьте молекулярные и электронно-ионные уравнения следующих реакций: 1) МпС!г + КОН + НгОг -э МпОг + ...
2) К? + НгОг + НгЯОа -+ ?г + КгБОк + ". 4. а) На рис. 24 представлена фазовая Т вЂ” х-диаграмма (р = сопзг) системы А — В. 1) Определите число степеней свободы во всех областях фвзовой диаграммы. Дайте краткое объяснение. 2) Определите состав пара, находящегося в равновесии при Тг с раствором, содержащим 60 мол. % вещества В. Глава 11. Примеры контрольных и экзаменационных работ 305 Т, А 20 40 60 00 В иех.
м В Рис. 24. Фазовая Т вЂ” х-диаграмма системы А — В. Са 20 А 40 60 В 00 Р иех. М Р Рис. 3$. Фазовае Т вЂ” х-днаграмма системы Са — Р. б) На рнс. 25 представлена фазовая Т-х-диаграмма (р = соп01) системы медь — фосфор. 1) Укажите фазовый состав в областях 1, Я, 3 н 4. 2) Определите формулы соединений А и В. Контрольная работа Л03 1. а) Постройте схему молекулярных орбнталей для иона С2 . б) Для частиц С2, Сз+, С2 определите кратность связи. в) Расположите указанные частицы в порядке увеличения межьядерного расстояния. г) Укажите, какие нз этих частиц парамагннтны. 306 Глава 11. Примеры контрольных н экзаменационных работ д) Приведите пример гетероатомной частицы, изоэлектронной иону Сг, в состав которой входят атомы элементов второго периода.
2. Напишите уравнения реакций и укажите условия их проведения: Нгб -+ Сиб — 4 БОг — Ф ЯОгС12 -+ Н2604 -+ НгбгОв— Для выделенной стадии напишите электронно-ионные уравнения полуреакций. 3. Используйте диаграмму ВЭ-СО для иода и хлора (рис. 26). Дайте обоснованные ответы на следующие вопросы. а) Возможны ли с термодинамической точки зрения следующие процессы: Нв10в + С1 4? 03 +С!2 ~? Напишите уравнения соответствующих реакций в ионной форме. 6) Устойчива ли к диспропорционированию в стандартных условиях НС102? нЕь, ВЭ Рис. 2В.
Диаграмма ВЭ вЂ” СО для иода н хлора (рН = 0). Глава 11. Примеры контрольных и экзаменационных работ 307 в) Какая из кислот, иодноватая или ортоиодная, является более сильным окислителем? 4. а) При получении газообразного НВг из твердого КВг вместо концентрированной кислоты Х по ошибке взяли концентрированную серную кислоту. Для исправления допущенной оплошности полученную смесь обработали избытком хлорной воды. Затем раствор нейтрализовали КэСОэ.
При охлаждении полученного раствора кристаллизуется продукт, содержащий бром. б) Предложите способ получения ВгС10 из конечного продукта, содержащего бром. в) Опишите геометрическое строение молекулы ВгС10 по модели Гиллеспи. г) Какую кислоту Х следовало использовать для получения НВг? Напишите уравнения всех реакций и укажите условия их проведения. Контрольная работа УВ4 1.
а) Напишите уравнения реакций, используя для каждого превращения минимальное число стадий. Укажите условия их проведения. РС4 Саз(Р04)7 -+ Х1 РОС!з — *-' — +Ха " Хэ Х4 — вещества, содержащие фосфор. б) В трех пробирках находятся растворы следующих веществ: НэРО04 НазА004 В1(НОз)з Предложите химический способ определения содержимого ка7клой пробирки. Напишите уравнения всех реакций. Укажите условия их проведения. 2. Используя диаграмму Латимера для азота (рН = О) 0,ВО В 1,О7В 1,00 В Е; 1,77 В 4400 "+ 1'1704 4 Н4407 э 4'10 4 1'170 " 1 447 1,00 в определите: а) неизвестное значение Е;; б) устойчива ли к диспропорционированию азотистая кислота при рН = О.
Ответ поясните. 308 Глава 11. Примеры коитрольиых и экзаменационных работ в) будет ли иодид-ион [Е'(1т/1 ) = 0,536 В) восстанавливать НХОэ до ХО при рН = 4 (считать активности всех остальных частиц в растворе равными единице). Напишите уравнение реакции. 3. а) При нагревании белого кристаллического вещества А при температуре 400'С выделяется углекислый газ и остается вещество В, которое растворяется в 30%-ной азотной кислоте. При взаимодействии полученного раствора соли С с белильной известью выпадает черно-коричневый осадок П.
Осадок П отфильтровали и прокалили при температуре ) 550'С. Образовавшееся оранжевое вещество Е растворили в нагретой уксусной кислоте. При добавлении к полученному раствору соли Р раствора сульфида натрия выпадает черный осадок С. Используйте следующую схему: Определите вещества А — О, напишите уравнения всех реакций. б) Выпадает ли осадок РЬБ, если к 5 мл 0,003 М раствора ацетата свинца прибавить 10 мл 0,0015 М раствора сульфида натрия? При расчете используйте следующие данные: РЬ'~(р-р) Б' (р-р) РЬйкр.) А?С~ээ кДж(моль — 24,4 92,5 — 98,8 Экзаменационный билет йз1 1.
Сопоставьте свойства следующих соединений: НР, НС1, НВг, Н1. а) Как и почему изменяется температура кипения соединений в этом ряду? б) Как изменяется дипольный момент этих молекул? Обьясните. в) Расположите эти соединения в порядке уменьшения их степени диссоциации в 0,1 М водном растворе. Объясните изменение свойств. г) Какое соединение, НС! или Н1, является более сильным восстановителем? Подтвердите ответ объяснением на примере реакции с одним и тем же окислителем. д) Приведите по одному примеру химических реакций, с помощью которых могут быть получены в лаборатории НР и Н1. Глава 11. Примеры контрольных и экзаменационных работ 309 2. Напишите уравнения реакций.
Для выделенных стадий составьте электронно-ионный баланс. В КВгОз — з-' — + . -. нс)(р-р) 3 з'з -+Маз$0з -'— — з з'з -+!заз$04 з,1~ -д),с Х вЂ” вещество, содержащее бром; $ О з' — вещества, содержащие серу. )Чаз$4Ое 3. а) Постройте схему молекулярных орбиталей для молекулы Оз. б) Для частиц Оз, Озз, О~~ вычислите кратность связи н укажите, какие нз этих частиц парамагнитны. в) Приведите пример гетероатомной частицы, изоэлектроиной иону Оз+ и содержащей атомы элементов второго периода. г) Напишите электронную конфигурацию атома С! (1вз...).
д) Используя модель Гиллеспи, опишите геометрическое строение молекулы С!Рз: 1) изобразите координационный полнэдр; 2) сделайте качественную оценку углов между связями (>, (, = 90, 120 и 180'); 3) приведите пример четырехатомной молекулы, имеющей другое пространственное строение. 4. 4,95 г фосгена нагрели до Т = 1000 К в замкнутом объеме при ров = 2 атм, затем смесь резко охладили и добавили горячий раствор 5)аОН. а) Напишите уравнения всех реакций. Определите константу равновесия реакции разложения фосгена при Т = 1000 К, если )5с$;ооо = 128,286 Дж К ', ~ХсН)ооо = 106,515 кДж. б) Рассчитайте количества (моль) СО(г.), С!з(г.), СОС1з(г.) в равновесной смеси при Т = 1000 К.
в) В образовавшийся раствор хлората натрия пропустили сернистый газ. Возможно ли восстановление хлората натрия в растворе сернистым газом при рН = 9 (активности всех остальных ионов принять равными 1)2 Ответ подтвердите расчетом за„с ззз. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции.
Е (801 /БОз) = — 0,93 В (рН = 14) Е'(С!О (С! ) = 0,63 В (рН = 14) 310 Глава П. Примеры контрольных и экзаменационных работ 5. При взаимодействии водного раствора, содержащего 0,1 г кислоты А, с избытком раствора К1 (при подкислении НС!) на титрование выделившегося иода потребовалось 31 мл 0,1 М раствора тиосульфата натрия. При добавлении к такому же раствору А избытка сульфита натрия выпадает 0,0б12 г красного осадка В. При сплавлении вещества В с КХОз образуется соль С, раствор которой образует с хлоридом бария белый осадок Р.
При нагревании вещества С с ЯОа образуется вещество Е (бесцветные гигроскопичные кристаллы), являющееся сильнейшим окислителем: при контакте со спиртом воспламеняется при -80'С. А ".>1з "".". з+ Назззоз зоз,з Е а) Определите составы веществ А — Е (ответ подтвердите расчетом).
б) Напишите уравнения всех упомянутых реакций (см. схему). в) При 25'С водный раствор, содержащий 1,15 г кислоты А в 100 мл, имеет рН = 1,77 (р = 1,0 г/мл). Определите К,', кислоты А, считая, что диссоциация идет только по первой ступени. г) Предложите способ получения А непосредственно из В. Экзаменационный билет лэ2 1. При хлорировании красного фосфора получено два вещества— жидкое и твердое. Каков состав полученных соединений? Составьте план экспериментального доказательства правильности ответа. Для окислительно-восстановительных процессов приведите электронно- ионные уравнения полуреакций. 2.
а) Изобразите фазовую диаграмму воды. б) Укажите на диаграмме точку, соответствующую равновесию между твердой, жидкой и газообразной фазами. в) Охарактеризуйте эту точку, используя правило фаз. г) Какие превращения последуют в системе, отвечающей точке, лежащей на линии двухфазного равновесия, если, не изменяя температуры, понижать давление? 3. а) Какую среду имеет водный раствор гидрокарбоната натрия? Что происходит при добавлении к этому раствору раствора хло- Глава 11.