Титан (ivb группа)

I. Общая характеристика элементов IVB группы.

1. Распределите электроны в атоме титана по четырем квантовым числам. К какому типу элементов (s, р, d или f) относится титан?

2. Укажите возможные степени окисления титана. Какая степень окисления наиболее характерна для него?

II. Свойства простых веществ элементов IVB группы.

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с кислородом, углеродом и азотом. При каких условиях возможны эти реакции?

4. Отношение титана к воде и кислотам. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с соляной кислотой.

5. Какие химические и физические свойства обуславливают все более широкое применение титана и его сплавов в технике?

3. Свойства соединений элементов IVB группы.

6. Приведите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида титана (IV).

7. Карбиды и нитриды титана относят к веществам, обладающим высокой твердостью, тугоплавкостью и химической устойчивостью при высоких температурах. В каких областях техники находят применение материалы с таким сочетанием свойств?

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

8. Напишите уравнения реакций получения титана из диоксида титана (через тетрахлорид титана).

9. Составьте уравнение реакции получения титаната бария из диоксида титана.

3. Упражнения.

10. Титан → оксид титана (IV) → сульфат титана (IV) → гидроксид титана (IV).

11. Титан → хлорид титана (Ш) → гидроксид титана(Ш)

12. Оксид титана (IV) ~» хлорид титана (IV) -» титан.

13. Хлорид титана (IV) → оксид титана (IV) → титанат бария.

VI. Задачи.

14. Экзо - или эндотермической будет реакция восстановления титана из оксида титана (IV) водородом, если энтальпии образования:

∆H⁰_обр (Тi0₂)k = -934,0 кДж/молъ; ∆H⁰_обр(Н₂О}_г = -241,6 кДж/моль?

15. Какой объем хлора (н.у.) необходим для окисления 400 мл 0,15н раствора хлорида титана (III)?

16. Какой объем хлора (н.у.) необходимо взять для превращения 1 кг оксида титана (IV) в хлорид титана (VI)? Какая масса кокса потребуется для этого?

17. Сколько теплоты выделится при восстановлении 1 кг хлорида титана (IV) магнием, если энтальпии образования:

∆H⁰о_бр(MgCI₂) = -640,8 кДж/молъ и

∆H⁰_обр(TiCI₄ ) = -803,4 кДж/моль?

ПЯТАЯ ГРУППА ЭЛМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКИОЙ СИСТЕМЫ

•

Азот, фосфор (va группа)

I.Общая характеристика элементов VA группы.

1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят азот и его аналоги? Сколько электронов находится на внешнем электронном уровне, какие это электроны? Характерные степени окисления азота и фосфора.

2. Как изменяется радиус атомов, энергия ионизации и сродство к электрону в ряду азот - висмут?

3. Как изменяются восстановительные и окислительные свойства в ряду азот - висмут?

II. Свойства простых веществ элементов VA группы.

4. Какие соединения образуются при взаимодействии азота с кальцием, кислородом и водородом? Напишите уравнения реакций. Какую роль играет азот в каждой реакции?

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфора с кислородом и магнием. Какую роль играет фосфор в каждой реакции?

6. Какие вещества образуются при взаимодействии фосфора с концентрированной и меди с разбавленной азотной кислотой? Напишите уравнения реакций?

3. Свойства соединений элементов VA группы.

7. Какие электроны принимают участие в образовании химических связей в молекуле аммиака? Дайте схему перекрывания электронных орбиталей при ее образовании? Какова геометрическая форма молекулы аммиака?

8. Какие два типа комплексных солей образует аммиак? Приведите по две реакции получения каждого типа соли.

9. На какие продукты разлагаются следующие соли аммония: нитрат аммония, нитрит аммония, карбонат аммония и дихромат аммония? Составьте уравнения реакций.

10. Напишите уравнения реакций а) горения аммиака; б) каталитического окисления аммиака. Где используют последнюю реакцию?

11. Какие оксиды образует азот? Какие из них реагируют с водой и щелочью? Составьте уравнения реакций.

12. Какую роль играет нитрит калия в следующих реакциях:

KI + KNO₂ + H₂SO₄ → J₂ + NO +...

.KNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → KNO₃ + MnSO₄ + ...

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

13. Составьте уравнения реакций взаимодействия диоксида азота с водой и с гидроксидом кальция.

14. Какие кислоты соответствуют оксиду фосфора (V)? Составьте их графические формулы.

15. Составьте выражения для констант электролитической диссоциации ортофосфорной кислоты по первой, второй и третьей ступеням.

16. Составьте уравнения реакций гидролиза фосфата натрия по первой ступени. Укажите реакцию среды и рН раствора этой соли.

17. Какие вещества образуются при гидролизе треххлористого фосфора и пятихлористого фосфора? К какому классу неорганических веществ, следует отнести эти соединения?

18. Что представляют собой следующие фосфорные удобрения: суперфосфат, преципитат, аммофос? Как их получают

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

19. Как получают азот в лаборатории и промышленности?

20. Напишите уравнения реакции получения фосфора из фосфорита.

21. Лабораторный и промышленный методы получения аммиака. Составьте уравнения реакций и объясните, при каких условиях следует проводить синтез аммиака.

22. Составьте уравнения реакций получения азотной кислоты, исходя из воздуха и воды.

23. Каким образом можно получить нитрат меди, нитрат аммония и нитрат кальция? Составьте соответствующие уравнения реакций.

V.Упражнения.

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:

19. C + HNO₃ →NO₂ +

Cu + HNO_3(разб.) → NO +

Mg + НNОз(разб)→NH₄NO₃ +

P + HNO₃→NO + ...

25. Pb + НNОз(конц.) →

Sn + HNO₃ → H₂SnO₃ + NO₂ + ...

27. Ge + HNO₃ → GeO₂ + NO + ...

S + HNO₃ → H₂SO₄ + NO₂ + ...

28. Bi + НNО₃₍разб.) → Bi(NO₃)3 + ...

Ag +HNO₃(конц) → ...

29. Азот → аммиак → оксид азота (II) → оксид азота (IV) → азотная кислота 30. Ортофосфат кальция → фосфор → оксид фосфора (V) → ортофосфорная кислота → дигидрофосфат кальция.

31. Аммиак → хлорид аммония →• аммиак →• нитрат аммония →

оксид азота (I).

31. Нитрат натрия → азотная кислота → нитрат меди (II) →

оксид азота (IV) → азотная кислота.

3. Задачи.

33. Какой объем аммиака (н.у.) можно получить при действии 2 л 0,5н раствора гидроксида натрия на сульфат аммония?

34. Сколько килограммов раствора фосфорной кислоты с массовой долей 60% можно получить из 400 кг фосфорита, содержащего 75% фосфата кальция?

35. В 1 л воды растворили 300 л аммиака (н.у.). Найдите массовую долю (%) полученного раствора.

36.Какова молярность раствора азотной кислоты с массовой долей 65% и имеющей плотность 1,4 г/см³?

ШЕСТАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ