Sbornik zadanii dlya SRS po disc Himiya

100

Продолжение

101

Продолжение

ПРИМЕРЫ ОВР ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

15.HJO3 +HJ J2 +H2 O

49.K2MnO4 + H2O KMnO4 + MnO2 + KOH

103

75. KMnO4 + KCrO2 + H2O K2CrO4 + MnO(OH)2

76.KMnO4 + H2SO4 + H2S K2SO4 + MnSO4 + S + H2O

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Глинка Н.Л., Ермаков А.И. Общая химия: учеб. пособие для вузов / под ред. А.И. Ермакова.–2-е изд., испр.–М.: Интеграл–Пресс,2001.–728 с.

2.Глинка Н.И., Рабинович В.А., Рубина Х.М. Задачи и упражнения по общей химии: учеб. пособие для студентов нехим. спец. вузов/под ред. В.А. Рабиновича, Х.М. Рубиной.–М.: Интеграл–Пресс, 2004.–240 с.

3.Молявко М.А., Шевляков Ф.Б. Окислительно-восстановительные реакции: учеб. пособие.- Уфа: УГНТУ, 2008.

104

ЗАДАНИЕ № 8 по теме «КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ»

1. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Пример 1. Назовите и напишите графические формулы молекул следующих оксидов: CaO, SeO2,Sb2O3.

Решение:

Пример 2. Назовите кислоты H4GeO4, HPO3, H2S2O7 и напишите их графические формулы Решение:

H4GeO4 содержит центральный атом Ge в высшей степени окисления, в ней число атомов водорода равно числу атомов кислорода (т.е. H4GeO4 отвечает общей формуле ортокислот состава H4 Э О4). Следовательно, H4GeO4 называют ортогерманиевой кислотой

HPO3 имеет в своем составе атом фосфора в высшей степени окисления (+5), её молекула содержит на одну молекулу воды меньше, чем в ортокислоте

(H3PO4).

O P O H O

Поэтому HPO3 называют метафосфорной кислотой.

H2S2O7 содержит два центральных атома серы, поэтому в названии должна присутствовать приставка ди-.

Степень окисления атомов серы в молекуле максимальна (+6), поэтому H2S2O7 называют дисерной кислотой.

Пример 3. Назвать соли: AlN, (CuOH)2CO3 , Al2(SO4)3, MgHCO3. Написать их графические формулы

Mg(HCO3)2 – гидрокарбонат магния

H − O

|

O − C = O

/

Mg O − C = O

О Н Пример 4. Напишите уравнения реакций получения солей из оксидов хрома. Решение:

Хром в соединениях имеет степень окисления +6, +3, +2. Его оксиды CrO3, Cr2O3 и CrO соответственно кислотный, амфотерный и основной. Уравнения реакций, характеризующие их способность образовывать соли, следующие:

CrO3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O

Cr2O3 + 6 HCl = 2CrCl3 + 3H2O

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O

Пример 5. С какими из перечисленных веществ вступит в реакцию серная кислота: KOH, CuO, Ba(OH)2, Fe2O3, Al2O3, CO2, SiO2, H3PO4, O2, H2O?

Составьте уравнения возможных реакций. Решение:

Серная кислота не взаимодействует с веществами, имеющими кислотные свойства (H3PO4, CO2, и SiO2), и с кислородом, т.к. она не способна окисляться.

Уравнения возможных реакций:

H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O

основание

H2SO4 + СuO = CuSO4 + H2O

основной

оксид

H2SO4 + Ba(OH)2, = Ba SO4 + 2H2O

основание

3H2SO4 + Fe2O3 = Fe2(SO4)3+ 3H2O

106

амфотерный

оксид

3H2SO4 + Al2O3 = Al 2(SO4)3+ 3H2O

амфотерный

оксид

H2SO4 + KOH = KНSO4 + H2O

2H2SO4 + СuO = Cu(HSO4)2 + H2O H2SO4 (конц.) + nH2O= H2SO4 · nH2O

олеум

Пример 6. Назовите приведенные здесь кислую, основную соли: Al(OH)2Cl, Ba(HSO3)2. Напишите реакции, с помощью которых их можно превратить в средние соли.

Решение:

Al(OH)2Cl – основная соль, хлорид дигидроксоалюминия Ba(HSO3)2 – кислая соль, гидросульфит бария

1)Основная соль – та соль, в формуле молекулы которой имеется гидроксид - ион.

2)Кислая соль – та соль, в молекуле которой содержится ион водорода.

3)Средняя соль – молекула такой соли содержит катион металла и кислотный остаток, не содержащий ион водорода.

Основную соль в среднюю превращают добавлением кислоты

Al(OH)2Cl + 2HCl = AlCl3 + 2H2O.

Кислую соль превращают в среднюю действием на нее основания

Ba(HSO3) + Ba(OH)2 = 2BaSO3 + 2H2O.

Пример 7. Написать реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Al2O3 → KAlO2 → Al(OH)3 → AlOHSO4 → Al2(SO4)3 → Al → Al(NO3)3

Решение:

а) Al2O3+ 2KOH = 2KAlO2 + H2O

метаалюминат

калия

б) 2KAlO2 + H2SO4 + 2H2O → 2Al(OH)3 + K2SO4

в) Al(OH)3 + H2SO4 = AlOHSO4 + 2H2O

недост. сульфат гидроксоалюминия

г) 2AlOHSO4 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + 2H2O

сульфат

алюминия

д) Al2(SO4)3 + 3Mg = 2Al + 3MgSO4 φºAl3+ | Al = -1,68 B

φºMg2+ | Mg = -2,37 B

Следовательно, магний активнее алюминия и может вытеснить алюминий из его соли:

NO3- + 4H+ + 3e = NO + 2H2O | 1

107

Пример 8. Напишите уравнения реакций в молекулярных и иономолекулярных формах гидроксида натрия со следующими веществами: P2O5, Al(OH)3, CuSO4, ZnO.

Решение:

1)P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O P2O5 + 6OH- = 2PO43-+ 3H2O

2)Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

амфотер. изб. тетрагидроксоалюминат натрия

Al(OH)3+ OH- = [Al(OH)4]-

3) CuSO4 + 2NaOH = ↓Cu(OH)2 + Na2SO4

эквивалентные гидроксид количества меди (II)

Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2

4) PbSO4 + 2NaOH = Na2PbO2 + H2SO4

ZnO + 2OH- = ZnO22- + H2O

Пример 9. Напишите реакции следующих превращений

Fe(OH)2 FeSO4 FeCl2

Fe(NO )

3 2

Решение:

1)FeSO4 + 2NaOH = ↓Fe(OH)2 + Na2SO4 2) FeSO4 + BaCl2 = FeCl2 + BaSO4↓

3)FeSO4 + Ba(NO3)2 = Fe(NO3)2 + BaSO4↓

Пример 10. Сколько литров раствора серной кислоты с массовой долей H2SO4 10% и плотностью 1,07 г/мл требуется для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 кг?

Решение:

Запишем уравнение реакции нейтрализации:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

Определяем массу H2SO4, необходимую для нейтрализации:

40 г NaOH – 98 г H2SO4

108

Следовательно,

m(р ра)= m(H 2 SO)4 ω(H 2 SO4 ) = 1960010 = 196000г

Находим объем раствора H2SO4, необходимый для нейтрализации NaOH:

2.ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

2.1.Написать формулы и наименования оксидов указанных кислот:

H2SO4, H3BO3, H4P2O7, HClO, HMnO4.

2.2.Написать формулы и наименования оксидов, соответствующих указанным гидроксидам: H2SiO3, Cu(OH)2, H3AsO4, H2WO4, Fe(OH)3.

2.3.Выведите формулы ангидридов и назовите их, зная формулы следующих кислот: H2MoO4, H2Cr2O7, HNO3, HBO2, H2MnO4.

2.4.Назовите и напишите графические формулы следующих оксидов: N2O, SO2, Mn2O7, CO, SnO2. Приведите соответствующие им гидратные соединения.

2.5.Назовите и напишите графические формулы следующих оксидов: N2O5, P2O3, CaO, K2O, NO2. Напишите уравнения реакций их гидратации.

2.6.Какие оксиды можно получить, разлагая при нагревании следующие

вещества: Fe(OH)3, Cr(OH)3, Pb(NO3)2, H2SiO3, H2SO4? Напишите уравнения реакций и названия оксидов.

2.7.С какими из перечисленных ниже оксидов будет реагировать соляная

кислота: SiO2, CuO, SO2, Fe2O3, CdO, P2O5, CO2, ZnO? Напишите соответствующие реакции.

2.8.Могут ли одновременно находиться в растворе: LiOH и NaOH, KOH и

SO2, Ca(OH)2 и Ba(OH)2, Sr(OH)2 и NO2, NaOH и P2O5, Ba(OH)2 и CO2?

Ответ поясните. Напишите необходимые реакции и названия образующихся соединений.

2.9.Какие кислоты могут быть получены непосредственным взаимодействием с водой оксидов: P2O5, CO2, N2O5, SO2, NO2?

2.10.Написать уравнения реакций, свидетельствующих об основных свойствах FeO, Al2O3, CaO, CrO.

2.11.Написать уравнения реакций, доказывающих кислотный характер SO3,

Mn2O7, P2O5, CrO3.

2.12.Какие из веществ, формулы которых приведены ниже, будут

реагировать с оксидом бария: CO2, NaOH, P2O5, AlCl3, K2O, CuO, H2O?

Дайте обоснованный ответ. Напишите уравнения возможных реакций, укажите условия их осуществления и назовите вещества.

2.13.Какие вещества, формулы которых указаны ниже, будут реагировать с

оксидом цинка: NaOH, Fe2O3, Ca(OH)2, SO3, HNO3? Дайте обоснованный ответ. Запишите уравнения возможных реакций, укажите условия их осуществления и назовите вещества.

2.14.Написать уравнения реакций образования Mg2P2O7, Ca3(PO4)2, Mg(ClO4)2, Ba(NO3)2 в результате взаимодействия:

109

а) основного и кислотного оксидов; б) основания и кислотного оксида; в) основного оксида и кислоты.

2.15.Укажите, какой характер имеют гидраты указанных оксидов: CaO, N2O5, Mn2O7, MnO, SnO, FeO, SiO2, Fe2O3. Напишите формулы гидратов, назовите их.

2.16.Назовите и напишите графические формулы оксидов: P2O5, CO2, Mn2O7, ZnO. Составьте уравнения реакций взаимодействия их с водой.

2.17.Напишите реакции солеобразования оксидов следующих элементов:

а) лития, бериллия, бора, углерода, азота; б) натрия, магния, алюминия, фосфора, серы;

в) стронция, серебра, цинка, сурьмы, мышьяка.

2.18.Назовите оксиды и приведите формулы соответствующих им гидратных соединений: SnO, SnO2, ClO2, SrO, P2O5, N2O5.

2.19.Напишите эмпирические и графические формулы оксидов:

а) рубидия, цезия, галлия, ртути (II);

б) таллия (I), таллия (III), углерода (II), мышьяка (III); в) мышьяка (V), сурьмы (V), висмута (III), сурьмы (III); г) серы (IV), серы (VI), селена (IV), селена (VI);

д) теллура (IV), теллура (VI), хлора (I), хлора (VII);

е) хрома (III), хрома (VI), марганца (II), марганца (IV); ж) марганца (VII), железа (II), железа (III), олова (IV).

2.20.Напишите уравнения реакций солеобразования оксидов хрома. Приведите графические формулы этих оксидов.

2.21.Напишите графические формулы и назовите оксиды:

а) ClO2, P2O5, P2O3, N2O3, SiO2;

б) MgO, PbO2, PbO, GeO2, Pb2O.

2.22. Назовите соли и напишите их графические формулы:

а) CrCl3, Ba(HCO3)2, MgSO4, AlOHCl2;

б) Fe(NO3)3, CrOHSO4, Ca3(PO4)2, Fe(HS)2;

в) (ZnOH)2SO3, Al(H2PO4)3, CaSiO3, FeCl2;

г) Cr2(HPO4)3, FeOHNO3, Al2(SO4)3, CoS; д) AlN, (CuOH)2CO3, Al2(SO3)3, Mg(HCO3); е) MgSO3, Na2HPO4, Al(OH)2Cl, CaSiO3; ж) Na2S, KClO3, FeOHNO3, Ca(H2PO4)2;

и) FeOHCl, FeHPO4, Cu(AlO2), Al2O3;

к) Cu2(OH)2SO4, Na2Cr2O7, Al2S3, NaHZnO2;

л) Ba(HSO3)2, CrOHSO4, Na2PbO2, Na3AlO3; м) Mg(ClO4)2, CoOHCl, Al2(CO3)3, ZnF2;

н) PbOHNO3, BaHAlO3, K2Cr2O7, Mg2Si;

п) Al4(SiO4)3, Cd(HS)2, NaH2PO4, K2MnO4;

р) NaMnO4, Al2(ZnO2)3, Fe(HCO3)2, CrOHSO4;

с) Ba(OCl)2, NaVO3, Ca(HSiO3)2, (PbOH)2SO4. 2.23. Составьте формулы следующих солей:

а) дигидрофосфат кальция, сульфат гидроксоалюминия, сульфат бария,