Примерные задачи по дисциплине «Неорганическая химия» для подготовки бакалавров по направлению 260800

Вопросы к экзамену по дисциплине «Неорганическая химия» для подготовки бакалавров по направлению 190302.62(260100.62), 190303.62 (261700.62) и 190304.62 (2608000.62)

1. Протонно-нейтронная теория строения атомного ядра. Изотопы, изобары.

2. Распределение электронов в атомах элементов. Принцип Паули. Правило Гунда. Принцип наименьшей энергии. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 22 и 35.

3. Характеристика электронов четырьмя квантовыми числами. Принцип Паули. Правило Гунда. Принцип наименьшей энергии. Периодическая система Д. И. Менделеева и электронное строение атомов. Приведите примеры.

4. Относительные атомные и молекулярные массы. Молярная масса. Моль как мера количества вещества. Закон Авогадро. Молярный объем газа при нормальных условиях.

5. Основные законы химии. Закон сохранения массы и энергии, закон постоянства состава, закон Авогадро, закон эквивалентов.

6. Эквивалент, молярная масса эквивалента. Закон эквивалентов. Определение эквивалентов и молярных масс эквивалентов элементов, оксидов, гидроксидов, кислот и солей. Приведите примеры расчетов.

7. Структура периодической системы Д.И.Менделеева. Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Изменение химических свойств элементов в периодах и группах.

8. Современная формулировка периодического закона Д.И.Менделеева. Сущность периодического закона в свете современной теории строения атома. Электронные семейства: s-, p-, d- и f-элементы. Их краткая характеристика. Приведите примеры.

9. Периодический закон Д.И.Менделеева. Строение периодической системы. Изменение металлических и неметаллических свойств элементов по периодам и группам. S-, p-, d- и f-электронные семейства, их характеристика. Приведите примеры.

10. Типы химической связи: ионная, ковалентная, донорно-акцепторная, металлическая связь. Приведите примеры.

11. Типы химической связи. Ковалентная химическая связь. Ее свойства: насыщаемость, направленность, поляризуемость. Приведите примеры.

12. Донорно-акцепторная химическая связь. Строение комплексных соединений. Комплексообразователь, лиганды, координационное число. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости.

13. Экзотермические и эндотермические химические реакции. Закон термохимии Гесса. Расчеты теплового эффекта химических реакций. Энтальпия. Понятие об изобарно-изотермическом потенциале и энтропии.

14. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Константа скорости реакции.

15. Обратимые химические реакции. Химическое равновесие, константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

16. Растворы неэлектролитов. Упругость пара чистого растворителя и раствора. Температура замерзания и кипения растворов. Определение молекулярной массы вещества методами криоскопии и эбулиоскопии.

17. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты, примеры. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакций взаимодействия гидроксида аммония и хлорида железа (III).

18. Вода как электролит. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Шкала рН для нейтрального, кислого и щелочного растворов.

19. Слабые электролиты. Степень диссоциации и константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Влияние добавления одноименного иона на диссоциацию слабого электролита.

20. Гидролиз солей. Факторы, влияющие на гидролиз. Случаи гидролиза различных типов солей. Приведите примеры гидролиза по катиону и по аниону. Изменение рН раствора при гидролизе.

21. Жесткость воды. Временная и постоянная жесткость. Методы ее устранения.

22. Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления и ее определение. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Сильные окислители и восстановители.

23. Понятие об электродных потенциалах. Ряд напряжений металлов. Разберите работу медно-цинкового гальванического элемента. Напишите электронные уравнения катодного и анодного процессов. ЭДС гальванического элемента. Уравнение Нернста.

24. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия. Процессы, происходящие на электродах микрогальванического элемента при коррозии технического цинка в кислой среде. Защита металлов от коррозии.

25. Понятие о катализе. Механизм действия катализаторов. Роль адсорбции в гетерогенном катализе.

1. Водород. Строение атома и степени окисления. Гидриды. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

KH + H₂O H₂ + KOH

2. Бериллий. Строение атома и степени окисления. Оксид, гидроксид, соли. Отношение к кислотам и щелочам. Напишите уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:

Be Be(NO₃)₂ Be(OH)₂ K₂[Be(OH)₄]

3. Магний. Строение атома и степени окисления. Оксид, гидроксид, соли. Отношение к кислотам. Закончите уравнение реакции и уравняйте его методом электронного баланса:

Mg + HNO_{3 (очень разб.)}

4. Щелочноземельные металлы. Строение атомов и степени окисления. Оксиды, гидроксиды и соли, их применение. Жесткость воды и ее устранение. Составьте уравнения реакций для осуществления следующих превращений:

Ca CaH₂ Ca(OH)₂ CaCO₃ Ca(HCO₃)₂

5. Бор. Строение атома и степени окисления. Оксид бора и борная кислота. Соли бора и их применение в текстильной и легкой промышленности. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

B + HNO₃ H₃BO₃ + NO₂

6. Углерод. Строение атома и степени окисления. Оксиды, водородные соединения. Угольная кислота и ее соли. Жесткость воды и методы ее устранения.

7. Азот. Строение атома и его степени окисления. Соединения азота с водородом. Синтез аммиака. Применение. Составьте электронные уравнения и расставьте коэффициенты в реакции:

NH₄NO₃ N₂O + H₂O

8. Азот. Строение атома и степени окисления. Оксиды, кислоты. Азотная кислота. Строение молекулы. Кислотные и окислительные свойства. Действие азотной кислоты на металлы и неметаллы. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса:

Ag + HNO_3(разб.) Cu + HNO_3(конц.)

9. Фосфор. Строение атома и степени окисления. Соединения с водородом, оксиды, фосфорные кислоты и их соли. Фосфорные удобрения. На основе метода электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

P + HNO₃ + H₂O H₃PO₄ + NO

10. Кислород. Строение атома и степени окисления. Перекись водорода и ее свойства. Расставьте коэффициенты в реакции, используя метод электронного баланса:

KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ MnSO₄ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O

11. Сера. Строение атома и степени окисления. Сероводород и сероводородная кислота, ее соли. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, протекающей по схеме:

H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

12. Сера. Строение атома и степени окисления. Оксиды и кислоты. Серная кислота, строение молекулы, получение и свойства. Действие серной кислоты на металлы и неметаллы. Напишите уравнения реакций взаимодействия концентрированной серной кислоты с медью, цинком. Уравняйте их с помощью метода электронного баланса.

13. Подгруппа серы. Строение атомов и степени окисления. Соединения с водородом. Оксиды и кислоты. Окислительно-восстановительные свойства соединений. Закончите уравнение реакции и вычислите коэффициенты, используя метод электронного баланса:

Ag + H₂SO_{4 (конц.)}

14. Сера. Строение атома и степени окисления. Оксиды, кислоты. Сернистая кислота, кислотные и окислительно-восстановительные свойства. Соли. Составьте электронные уравнения и расставьте коэффициенты в реакции:

K₂SO₃ K₂S + K₂SO₄

15. Галогены. Строение атомов и степени окисления. Водородные и кислородные соединения галогенов на примере хлора. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

Cl₂ + KOH_{(горячий раствор)} KCl + KClO₃ + H₂O

16. Бром и иод. Строение атомов и степени окисления. Галогенводородные кислоты и их соли, получение и применение. Оксиды и кислородсодержащие кислоты. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

I₂ + H₂S S + HI

17. Подгруппа инертных элементов. Строение атомов и степени окисления. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

KI + XeF₄ I₂ + Xe + KF

18. Подгруппа меди. Строение атомов и степени окисления. Отношение к кислотам. Оксиды, гидроксиды. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты, используя метод электронного баланса:

Cu + HNO₃(разб.) ; Ag + H₂SO₄(конц)

19. Цинк. Строение атома и степени окисления. Оксид и гидроксид. Применение цинка и его соединений. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнениях реакций растворения цинка в концентрированной серной и разбавленной азотной кислотах.

20. Алюмингий. Строение атомов и степени окисления. Оксид и гидроксид. Закончите уравнение реакции и напишите его в ионной форме:

Al(OH)₃ + KOH

21. Подгруппа германия. Строение атомов и степени окисления. Оксиды и гидроксиды. Полупроводниковые свойства германия и его применение. Напишите уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:

Pb Pb(NO₃)₂ Pb(OH)₂ K₂[Pb(OH)₄]

22. Хром. Строение атома и степени окисления. Оксиды, гидроксиды, кислоты. Зависимость свойств соединений хрома от степени окисления элемента. Применение соединений хрома в текстильной и легкой промышленности. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

Cr₂O₃ + KOH + KClO₃ K₂CrO₄ + KCl + H₂O

23. Марганец. Строение атома и степени окисления. Оксиды, гидроксиды, кислоты. Зависимость свойств соединений от степени окисления марганца. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в реакции:

KMnO₄ K₂MnO₄ + O₂ + MnO₂

24. Железо. Строение атома и степени окисления. Получение и применение. Оксиды, гидроксиды и соли: зависимость свойств соединений от степени окисления железа. Напишите уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:

Fe Fe(NO₃)₂ Fe(OH)₂ Fe(OH)₃

25. Железо, кобальт, никель. Строение атомов и степени окисления. Отношение к кислотам. Оксиды и гидроксиды. Напишите уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений:

Co Co(NO₃)₂ Co(OH)₂ CoOHCl

Примерные задачи по дисциплине «Неорганическая химия» для подготовки бакалавров по направлению 260800

1. Определите рН 0,01 М соляной кислоты (a = 1).

2. Определите рН 0,01 М азотной кислоты (a = 1).

3. Какой объем 30 % серной кислоты с плотностью 1,5 г/см³ необходим для приготовления 2 л 10 % серной кислоты с плотностью 1,1 г/см³ ?

4. До какого объема необходимо разбавить 500 см³ 20 % раствора хлорида натрия с плотностью 1,152 г/см³ чтобы получить 4,5 % раствор с плотностью 1,029 г/см³?

5. Смешали 200 см³ 50 % серной кислоты с плотностью 1,4 г/см³ и 300 см³ 96 % серной кислоты с плотностью 1,84 г/см³. Найдите процентную концентрацию серной кислоты после смешения.

6. К 500 см³ раствора с плотностью 1,092 г/см³ и массовой долей гидроксида калия 0,1 прибавили 200 см³ раствора с плотностью 1,045 г/см³ и массовой долей гидроксида калия 0,05 и разбавили водой до 2 л. Найдите молярную концентрацию гидроксида калия в полученном растворе.

7. Раствор нитрата калия содержит 192,6 г соли в 1 л. Плотность раствора 1,14 г/см³. Определите процентную, молярную, моляльную концентрации нитрата калия и титр раствора.

8. В 750 г раствора содержится 10 г серной кислоты. Плотность раствора 1,2 г/см³. Вычислите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента серной кислоты.

9. Вычислите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента и титр раствора с массовой долей ортофосфорной кислоты 0,4 и плотностью 1,24 г/см³.

10. Определите молярную концентрацию эквивалента 2М серной кислоты.

11. Какой объем 2 Н раствора гидроксида кальция необходим для нейтрализации 200 см³ 1 Н азотной кислоты.

12. Определите эквиваленты и молярные массы эквивалентов ортофосфорной кислоты в реакциях:

H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O; H₃PO₄ + KOH = KH₂PO₄ + H₂O

13. Укажите величины эквивалентных объемов газов: водорода, кислорода? Какой объем водорода при нормальных условиях выделится при растворении в разбавленной серной кислоте 6 г металла, молярная масса эквивалента которого равна 12 г/ моль?

14. Какой объем ацетилена можно получить при нормальных условиях при действии воды на 100 г карбида кальция, содержащего 4 % примесей?

15. Какой объем диоксида углерода при нормальных условиях образуется при разложении 150 г мела (CaCO₃), имеющего 6 % некарбонатных примесей?

16. К 1м³ жесткой воды прибавили 132,5г карбоната натрия. На сколько понизилась жесткость этой воды?

17. Напишите выражение для скорости реакции растворения магниевых опилок в соляной кислоте. Как изменится скорость реакции при увеличении концентрации кислоты в 3 раза?

18. Как изменится скорость химической реакции, протекающей в газовой фазе, при уменьшении температуры на 40^о С, если температурный коэффициент равен 3?

19. Напишите выражение для константы равновесия системы H₂ + I₂ ↔ 2HI. В какую сторону сместится равновесие системы при увеличении концентрации водорода? Иодистого водорода?

20. Напишите термохимическое уравнение реакции горения метана, в результате которой образуются пары воды и газообразный диоксид углерода. Вычислите ΔН этой реакции, если ΔH^o₂₉₈CH₄ = -84,67 кДж/моль, ΔH^o₂₉₈CО₂ = -393,51 кДж/моль, ΔH^o₂₉₈Н₂О_(г) = -241,83 кДж/моль.

21. Вычислите температуру кипения 5 % раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле, если температура кипения чистого бензола равна 80,2^о С, а эбулиоскопическая константа его 2,57.

22. Гальванический элемент имеет схему:

Ag | 0,1M AgNO₃ || 0,001M AgNO₃ | Ag. Определите анод и катод и вычислите ЭДС данного гальванического элемента, напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов.

23. Вычислите ЭДС гальванического элемента, имеющего следующую схему:

( — ) Co | CoSO₄ || CuSO₄ | Cu ( + ) при концентрации [Со²⁺] = 0,01 моль/л, [Сu²⁺] = 0,001 моль/л. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

24. Какие вещества и в каком количестве выделятся на угольных электродах при электролизе раствора нитрата калия в течение 20 минут при силе тока 1А? Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов.

25. Какой газ и в каком объеме выделится на аноде при электролизе раствора хлорида натрия при силе тока 6 А в течение 1 час?