Углерод, кремний, подгруппа германия (iva группа)

I. Общая характеристика элементов IVA группы.

1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят углерод и его аналоги? Каковы характерные степени окисления?

2. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства элементов IVA группы от углерода к свинцу? В чем причина такого изменения?

3. Какова валентность углерода в невозбужденном и возбужденном состояниях? Понятие об sp³- гибридизации. Какова форма молекулы метана?

II. Свойства простых веществ элементов IVA группы.

4. Дайте окислительно-восстановительную характеристику углерода. Составьте уравнения реакций взаимодействия углерода с оксидом свинца (II), с кислородом, с алюминием. Укажите, какую функцию выполняет углерод в этих процессах.

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия концентрированной азотной кислоты с углеродом, оловом и свинцом.

6. Отношение свинца и олова к кислороду, воде, кислотам-неокислителям (соляной кислоте) и кислотам-окислителям (концентрированная и разбавленная азотная кислоты). Составьте уравнения реакций.

7. Укажите положение олова и свинца в ряду стандартных электродных потенциалов металлов. Какие из этих веществ реагируют с соляной и разбавленной серной кислотами? Приведите уравнения реакций.

III. Свойства соединений элементов IVA группы.

8. Водородные соединения углерода и кремния. Напишите формулы метана, этана, этилена, ацетилена, моносилана. Составьте уравнения реакций горения метана и моносилана.

9. Дайте электролитическую характеристику угольной кислоты. Какие соли она образует? Напишите уравнения реакций получения карбоната натрия и перехода его в гидрокарбонат. Гидрокарбоната - в карбонат.

10 Составьте уравнение реакции гидролиза карбоната калия. Укажите значение рН раствора. Почему карбонаты подвергаются гидролизу?

11. Как взаимодействуют Гидроксиды олова (II) и свинца (II) с кислотами и щелочами? Напишите уравнения реакций.

12. Как изменяется характер диоксидов и соответствующих гидроксидов в ряду углерод свинец? Напишите уравнения реакций, происходящих при пропускании диоксида углерода через известковую воду (раствор гидроксида кальция) и при сплавлении оксида олова (IV) с гидроксидом натрия.

13. Какую роль играет оксид свинца (IV) и хлорид олова (II) в следующих реакциях (расставьте коэффициенты)?

MnSO₄+ РbО₂+ HNO₃ → HMnO₄+ Pb(NO₃)₂+ PbSO₄+ H₂O;

SnCI₂ + FeCI₃ → FeCI₂ + SnCI₄.

14. Что такое растворимое стекло, как его получают? Каков состав оконного стекла, из чего его получают в промышленности? Почему в стеклянной посуде нельзя хранить плавиковую кислоту? Составьте уравнения соответствующих реакций.

15. Какие реакции происходят при заряде и разряде свинцового аккумулятора?

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IVA группы.

16. Составьте уравнения реакций получения кремния из диоксида кремния, олова из касситерита (SnO₂), свинца из галенита (PbS).

17. Лабораторный и промышленный метод получения диоксида углерода. Приведите уравнения реакций.

18. Кремний можно получать восстановлением диоксида кремния магнием. Каким образом можно отделить образовавшийся кремний от продуктов реакции и избытка магния, а также от возможной примеси силицида магния? Составьте уравнения реакций.

V. Упражнения.

19. Диоксид углерода → карбонат кальция →гидрокарбонат кальция →карбонат кальция → нитрат кальция.

20. Диоксид кремния → кремний → силицид магния → моносилан → диоксид кремния → тетрафторид кремния.

21. Сульфид свинца → оксид свинца (II) → свинец → нитрат свинца (II) → сульфат свинца (II) → гидросульфат свинца (II).

22. Олово → хлорид олова (II) → гидроксид олова (II) → тетрагидроксостаннит натрия → хлорид олова (П).

V Задачи.

23. Какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить из 1 кг мрамора, содержащего 96% (мас.) карбоната кальция?

24. Какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить из 210 г гидрокарбоната натрия а) прокаливанием; б) действием на него соляной кислотой?

25. Экзотермическим или эндотермическим будет процесс получения водяного газа, если стандартная энтальпия образования:

∆H^о_обр(СО)г= -110,5 кДж/моль,∆H⁰_обр(Н₂О}_г = -241,8 кДж/моль.

26. Какой объем 2М раствора гидроксида калия нужно прибавить к 200 г раствора хлорида олова (II) с массовой долей 5%, чтобы последний перевести в тетрагидроксостаннит калия?