Обзор свойств s-, p-,d- элементов

Контрольные задания (291-312)

Составьте молекулярные, а также молекулярно-ионные уравнения для обменных реакций и электронные для ОВР, которые нужно провестидля осуществления следующих превращений:

291. N₂ →NH₃ →NH₄OH → [Zn(NH₃)₄]S0₄.

292. NaCl → Na → Na₂0₂→ Na₂0 →Na₂S0₄

293. Са → СаН₂→ Са(ОН)₂→ СаС0₃ → Са(НС0₃)₂.

294. H₂Te0₃→H₂Te0₄→Te0₂→ Те

295. Al → Al₂(S0₄)₃ → Na[Al(OH)₄] →Al(N0₃)₃,

296. H₂W0₄ → K₂WO₄ →W0₂ →W →WCl₃

297. В → Н₃В0₃→Na₂B₄0₇ →H₃B0₃.

298. Br₂ →PBr₃ →HBr →H₂[CuBr₄].

299. Si →SiH₄ →Si0₂ →K₂Si0₃ →H₂Si0₃.

300. As₂S₃ →As₂0₃ → Н₃АsО₃→Н₃Аs0₄ → As₂0₅.

301. Bi₂0₃ →Bi(NO)₃ →Bi(OH)₂N0₃ →BiONO₃.

302. Se0₃ →Se0₂ →Se →H₂Se→K₂Se.

303. Cd→Cd(N0₃)₂→Cd(OH)₂-→[Cd(NH₃)₆ ](OH)₂→CdS0₄

304.Cl₂ →NaCl →HCl →Cl₂ →KClO →KCl0₃.

305. Cu →Cu (N0₃)₂→Cu(OH)₂→CuCl₂→[Cu(NH₃)₄]Cl₂.

306. Ag →AgN0₃ -→ AgCl →[Ag(NH₃)₂]Cl →AgCl.

307. Mo→MoS0₄→Mo(OH)₂→Mo(OH)₄→Mo0₂→Na₂Mo0₄

308. Cr(OH)₃ → КСrO₂ → CrI₃ →K₂Cr₂0₇ →CrCl₃.

309. Fe→FeCl₂→Fe(CN)₂→K₄[ Fe(CN)_s)] →K₃[Fe(CN)₆]

310. Pb→PbO→Pb0₂ →Рb(ОН)₂→K[PbI₃].

311. Sn →SnCl₂→SnCl₄ →Sn(OH)₄ →Na₂Sn0₃

312. Ni →Ni(N0₃)₂ →Ni(OH)₂ →Ni(OH)₃ →NiCl₂

S-элементы

Контрольные задания (313-320)

313. Как можно получить гидрид кальция? Какие окислительно-восстановительные свойства проявляет, гидрид кальция и вода при их взаимодействии? Составьте электронные уравнения.

314. Как получают металлический натрий и калий? Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на электродах при электролизе расплавов соответствующих соединений,

315. Какие свойства может проявлять пероксид водорода в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? На основании электронных уравнений напишите уравнения реакций с H₂0₂: a)Ag₂0; б)KI.

316. Что называют негашеной и гашеной известью? Как ее получают? Какими химическими реакциями сопровождается затвердевание извести?

317. Взаимодействуют ли при сплавлении: а) оксиды ВеО и СаО с оксидами Na₂0 и Si0₂; б) гидроксиды Ве(0Н)₂ и Са(ОН)₂ с гидроксидами NaOH и Ва(ОН)₂ ? Приведите соответствующие уравнения.

318. Какие соединения называют: каустической содой, кристаллической содой, кальцинированной содой, питьевой содой и поташем? Как получают их в промышленности?

319. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какие существуют способы устранения жесткости воды? Приведите соответствующие уравнения реакций.

320. Чем объясняется возможность водорода проявлять не только восстановительные, но и окислительные свойства? Приведите примеры соответствующих реакций.

Р-элементы

Контрольные задания (321-333)

321. Какие оксиды и гидроксиды образуют олово и свинец? Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия едкого кали: а) с оловом; б) с гидроксидом свинца (II).

322. Какие соединения называются карбидами и силицидами? Напишите уравнения; а) реакций получения карбида кальция и силицида магния; б) реакций взаимодействия карбида кальция и силицида магния с разбавленной хлороводородной кислотой.

323. Какие материалы служат для производства обыкновенного и кварцевого стекла? Как получают окрашенные стекла (зеленое, синее, красное и др.)? Чем отличается состав стекла, называемого хрусталем?

324. Каково отношение Sn и Рb к водороду, воде, кислотам и щелочам? Напишите уравнения возможных реакций.

325. Какие соединения элементов подгруппы мышьяка образуются при их взаимодействии с азотной кислотой? Напишите уравнения реакций.

326.Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте уравнения реакции HN0₂: а) с HI; б) с NaClO.

327. Какое свойство наиболее характерно для азотной кислоты? Приведите примеры, когда азотная кислота восстанавливается до N0₂, NO и NH₄OH.

328. Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов, определите возможность окисления соляной кислоты действием FeCl₃, H₂S0₄, NaClO, Н₂0₂, KMn0₄. Там, где реакции возможны, напишите их уравнения.

329. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции фосфора с азотной кислотой, учитывая, что фосфор приобретает высшую, а азот - степень окисления +4.

330. Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения реакции, происходящей при пропускании хлора через горячий раствор гашеной извести. К какому типу окислительно-восстановительных процессов относится данная реакция?

331. В какой реакции пероксид водорода проявляет одновременно окислительную и восстановительную функции? К какому типу относится эта реакция?

332. До каких продуктов может восстанавливаться серная кислота в зависимости от активности металла? Приведите примеры и напишите уравнения соответствующих реакций.

333. Какими реакциями можно получить оксид углерода (IV)? Дайте краткую характеристику его физических и химических свойств. Какая равновесная система образуется при растворении С0₂в воде, и как смещается равновесие при нагревании раствора, добавлении щелочи или кислоты.

3.7. d-элементы

Контрольные задания (334-345)

334. К какому классу соединений относятся вещества, полученные при действии избытка гидроксида натрия на растворы ZnCl₂, CdCl₂, HgCl₂? Составьте молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

335.Определив направление реакций и нужную среду, подберите коэффициенты с электронно-ионными уравнениями и напишите полные уравнения реакций, которые возможны в системах:

СrO₂^-+ Вr₂ →СrО₄^2- + 2Вr^-;

Сr³⁺ + Fe³⁺ > Сr₂0₇^2-+ Fe²⁺;

336. При прокаливании металлического титана образуется белый порошок, который растворяется в концентрированной серной кислоте и сплавляется со щелочью. Что представляет собой это соединение? Напишите уравнения всех указанных реакций.

337. Золото растворяется в царской водке, приобретая при этом высшую степень окисления. Составьте электронные и молекулярно-ионные уравнения реакции.

338.При сливании растворов нитрата серебра ицианида калия выпадает осадок, который легко растворяется в избытке KCN. Какое комплексное соединение при этом получается? Составьте молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций,

339. В присутствии влаги и диоксида углерода медь окисляется и покрывается зеленым налетом. Что произойдет, если на него подействовать хлороводородной кислотой? Напишите уравнения соответствующих реакций. Окислительно-восстановительную реакцию составьте на основании электронных уравнений,

340.Чем отличается взаимодействие гидроксидов кобальта (III) и никеля(III) с кислотами от взаимодействия гидроксида железа (III) с кислотами? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.

341. Ванадий получают алюмотермически восстановлением оксида ванадия (V), который легко растворяется в щелочах. Напишите уравнения соответствующих реакций. Уравнения окислительно-восстановительных реакций составьте на основе электронных уравнений.

342.Могут ли в растворе существовать совместно следующие вещества:

а)FеСl₃ и SnCl₂; б) FeS0₄ и NaOH; в) FeCl₃ и K₃[Fe(CN)₆].

Для взаимодействующих веществ составьте уравнения реакций.

343. Получите хромат натрия сплавлением хромита железа Fe(Cr0₂)₂ с карбонатом натрия в присутствии кислорода. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции.

344.На какие продукты разлагается благодаря своей непрочности марганцовистая кислота Н₂Мn0₄? К какому типуотносится эта реакция?

345. По каким внешним признакам можно определить, в какой среде проходила реакция восстановления КМnO₄? Допишите уравнения следующих реакций:

а) КМn0₄ + Na₂S0₃ + H₂S0₄ →

б) KMn0₄ + Na₂S0₃ + Н₂0 →

в) КМn0₄ + Na₂S0₃ + КОН →

346. Что обычно является растворителем для металлической платины? Составьте электронные и молекулярное уравнения.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Относительная электроотрицательность элементов (ЭОЭ)

Элемент	ОЭО	Элемент	ОЭО	Элемент	ОЭО
H	2,1	Cu	1,9	Ba	0,8
Li	1,0	Zn	1,6	La-Lu	1,0-1,2
Be	1,5	Ga	1,6	Hf	1,3
B	2,0	Ge	1,8	Ta	1,5
C	2,5	As	2,0	W	1,7
N	3,0	Se	2,4	Re	1,9
O	3,5	Br	2,8	Os	2,2
F	4,0	Rb	0,8	Ir	2,2
Na	0,9	Sr	1,0	Pt	2,2
Mg	1,2	Y	1,2	Au	2,4
Al	1,5	Zr	1,4	Hg	1,9
Si	1,8	Nb	1,6	Tl	1,8
P	2,1	Mo	1,8	Pb	1,9
S	2,5	Tc	1,9	Bi	1,9
Cl	3,0	Ru	2,2	Po	2,0
K	0,8	Rh	2,2	At	2,2
Ca	1,0	Pd	2,2	Fr	0,7
Sc	1,3	Ag	1,9	Ra	0,9
Ti	1,5	Cd	1,7	Ac	1,1
V	1,6	In	1,7	Th	1,3
Cr	1,6	Sn	1,8	Pa	1,4
Mn	1,5	Sb	1,9	U	1,4
Fe	1,8	Te	2,1	Np - No	1,3 – 1,4
Co	1,9	I	2,5	-	-
Ni	1,9	Cs	0,7	-	-

Таблица 2

Стандартные энтальпии (теплоты) образования ∆Н⁰_f некоторых веществ

Вещество	Состояние	∆Н0f, кДж/моль	Вещество	Состояние	∆Н0f, кДж/моль
C2H2	г	+226,75	CO	г	-110,52
CS2	г	+115,28	CH3OH	г	-201,17
NO	г	+90,37	C2H3OH	г	-235,31
C6H6	г	+82,93	H2O	г	-241,83
C2H4	г	+52,28	H2O	ж	-285,84
H2S	г	-20,15	NH4Cl	к	-315,39
NH3	г	-46,19	CO2	г	-393,51
CH4	г	-74,85	Fe2O3	к	-822,10
C2H6	г	-84,67	Ca(OH)2	к	-986,50
HCl	г	-92,31	Al2O3	к	-1669,80

Таблица 3

Стандартные абсолютные энтропии S⁰₂₉₈ некоторых веществ

Вещество	Состояние	S0298, Дж/(моль∙К)	Вещество	Состояние	S0298, Дж/(моль∙ К)
C	алмаз	2,44	H2O	г	188,0
C	графит	5,69	N2	г	191,49
Fe	к	27,2	NH3	г	192,50
Ti	к	30.7	CO	г	197,91
S	ромб	31,9	C2H2	г	200,82
TiO2	к	50.3	O2	г	205,03
FeO	к	54,0	H2S	г	205,64
H2O	ж	69,94	NO	г	210,20
Fe2O3	к	89,96	CO2	г	213,65
NH4Cl	к	94.5	C2H4	г	219,45
CH3OH	ж	126,8	Cl2	г	222,95
H2	г	130,59	NO2	г	240,46
Fe3O4	к	146,4	PCl3	г	311,66
CH4	г	186,19	PCl5	г	352,71
HCl	г	186,68	Cr2O3	к	81,2
Cr	к	23,6	SO2	г	241,8

Таблица 4

Стандартные энергии Гиббса образования ∆G°_f некоторых веществ

Вещество	Состояние	∆G°f , кДж/моль	Вещество	Состояние	∆G°f , кДж/моль
BaCO3	к	-1138,8	FeO	к	-244,3
CaCO3	к	-1128,75	H2O	ж	-237,19
Fe3O4	к	-1014,2	H2O	г	-228,59
BeCO3	к	-944,75	PbO2	к	-219,0
CaO	к	-604,2	CO	г	-137,27
BeO	к	-581,61	CH4	г	-50,79
BaO	к	-628,4	NO2	г	+51,84
CO2	г	-394,38	NO	г	+86,69
NaCl	к	-384,03	C2H2	г	+209,2
ZnO	к	-318,2	NaF	к	-541,0

Таблица 5

Константы диссоциации некоторых слабых электролитов

Электролит	Формула	К1	К2
Синильная	HCN
Фтороводородная	HF
Азотистая	HN02
Угольная	Н2СОэ
Сероводородная	H2S
Сернистая	H2S03
Селеноводородная	H2Se
Уксусная	СН3СООН
Гидроксид аммония	NH4ОН
Гидроксид железа (II)	Fe(OH)2
Гидроксид свинца (II)	Pb(OH)2

Таблица 6

Стандартные электродные потенциалы (Е) некоторых металлов (ряд напряжений)

Электрод	φ0, В	Электрод	φ0, В
Li +/ Li	-3,045	Cd2+ /Cd	-0,403
Rb+/Rb	-2,925	Co2+/Co	-0,277
К+/К	-2,924	Ni2+/Ni	-0,25
Cs+/Cs	-2,923	Sn2+/Sn	-0,136
Ва2+/Ва	-2,90	Pb2+/Pb	-0,127
Са2+/Са	-2,87	Fe3+/Fe	-0,037
Na+/Na	-2, 714	2H+/H	0,000
Mg2+/Mg	-2,37	Sb3+/Sb	+0,20
Al3+/Al	-1,70	Bi3+ /Bi	+0,215
Тi2+/Ti	-1,603	Cu2+/Cu	+0,34
Zr4+/Zr	-1,58	Cu+/Cu	+0,52
Mn2+/Mn	-1,18	Hg2+/2Hg	+0,79
V2+/V	-1,18	Ag+/Ag	+0,80
Cr2+/Cr	-0,913	Hg2+/Hg	+0 85
Zn2+/Zn	-0,753	Pt2+/Pt	+1,19
Cr3+/Cr	-0,74	Au3+/Au	+1,50
Fe2+/Fe	-0,44	Au+/Au	+1,70

Таблица 7

Последовательность катодных процессов при электролизе

водных растворов электролитов

Положение металла в ряду напряжений	Li…….…Al (Ti)	Mn…. Cd(Co)	Ni…..Au
Катион металла (Меn+)	Li+……Al3+(Ti3+)	Mn2+…Cd2+(Co2+)	Ni2+….. Au+
Процесс на катоде	2H20+2ē = Н2+20Н-(*)	←оба процесса→ одновременно	Меn+ +nē=Me

(*)Потенциал процесса восстановления водорода зависит от концентрации ионов Н ⁺ и в случае нейтральных растворов (рН=7) имеет значение φ° = -0,059·7 =-0,41 В, поэтому при электролизе растворов активных металлов (Ti и левее) на катоде восстанавливается водо­род, при электролизе растворов малоактивных металлов (Ni и правее) на катоде восстанавливается металл, при электролизе растворов металлов средней активности, стоящих в ряду напряжений от Мn до Со, на катоде восстанавливаются и катионы металла и водород. Указанные в таблице границы могут смещаться в ту или иную сторону, при изменении условий (концентрация, температура, плотность тока и т.д).

Таблица 8

Последовательность анодных процессов при электролизе водных растворов электролитов

Процесс на аноде	φ°, В
40Н- - 4ē = 02 + 2Н20 (щелочь)	0,4
2I- - 2ē = l2	0,54
2Вг- -2ē = Вг2	1,09
2Сl - -2ē = Сl2	1,36
2Н20 – 4ē = 02 + 4Н+	1,36(*)
Кислородсодержащие кислотные остатки в высшей с.о. элементов	φ°разл (Н20)
2F- - 2ē = F2	2,37

(*) В водных растворах Сl^- - содержащих ионов, на аноде выделяется хлор, а не 0₂. Это обусловлено значительным перенапряжением процесса кислородной деполяризации молекул воды на материале анода.

Таблица 9

Растворимость ионных соединений в воде

Соединение	Ион	Растворимые	Малорастворимые
Сильные основания (щелочи)	OH-	LiOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2	Все остальные
Нитраты	NO3-	Все	Нет
Перхлораты	ClO4-	Все	Нет
Ацетаты	CH3COO-	Все	Нет
Хлораты	ClO3-	Все	Нет
Хлориды	Cl-	Все, кроме	AgCl, PbCl2, CuCl2
Бромиды	Br-	Все, кроме	AgBr, PbBr2
Иодиды	I-	Все, кроме	AgI
Сульфаты	SO42-	Все, кроме	AgSO4, BaSO4
Сульфиды	S2-	(NH4)2S, K2S, Na2S, BaS, CaS	Все остальные
Сульфиты	SO32-	(NH4)2SO3, K2SO3,	Все остальные
Карбонаты	CO32-	(NH4)2CO3, K2CO3	Все остальные
Фосфаты	PO43-	(NH4)2PO4, K3PO4	Все остальные
Силикаты	SiO32-	(NH4)2SiO3, K2SiO3	Все остальные
Хроматы	CrO42-	(NH4)2CrO4, K2CrO4, Na2CrO4	Все остальные

Таблица 10

Варианты контрольных заданий

Вариант	Контрольное задание	Номера задач

Продолжение таблицы 11

Продолжение таблицы 11

Продолжение таблицы 11