Тема 13. "Марганец и его соединения"
Контрольные вопросы:
1. Сравнительная характеристика элементов подгруппы марганца. Написать электронные конфигурации атомов.
2. Нахождение в природе. Получение марганца и его основных соединений. Их применение.
3. а) Сравнить электронное строение атомов марганца и хлора. На основе этого объяснить различие в химических свойствах и наличие нескольких степеней окисления обоих элементов.
б) Иногда указывают на некоторое сходство химии марганца и хрома. О каких свойствах соединений марганца и хрома идет речь?
4. Химические свойства соединений в низшей, промежуточных и высшей степенях окисления.
5. Как изменяются кислотно-основные свойства соединений марганца при повышении степени окисления этого элемента? Привести примеры соединений марганца с основной и кислотной функцией. Написать уравнения реакций, иллюстрирующих окислительные свойства перманганат-иона в различных средах.
6. Привести формулы всех известных оксидов марганца и способы их получения. Как изменяются кислотно-основные свойства этих оксидов при возрастании степени окисления марганца в них?
Задачи:
1. Рассчитать массу кристаллогидрата сульфата марганца (II), необходимую для приготовления 250 г раствора с массовой долей безводной соли 6,5%.
2. Образуется ли осадок сульфида марганца (II) при сливании равных объемов 0,5н раствора сульфида натрия и 1М раствора хлорида марганца (II). ПР (MnS)=2,5·10-10.
3.Сколько молекул кристаллизационной воды входит в состав пиролюзита MnO2· nН2О, содержащего 44,5% марганца?
4. В 100 г воды при 00С растворяется 127 г бромида марганца (II). Массовая доля этой соли в насыщенном при 400С растворе равна 62,8%. Насыщенный при 00С раствор массой 250 г нагрели до 400С. Какую массу бромида марганца можно дополнительно растворить в этом растворе?
5. Составить уравнения следующих реакций и доказать расчетами возможность их протекания:
а) MnO2 + H2SO4(конц) + KBr(тв) →
б) MnO2(тв) + KOH(тв) + KNO3(тв) →
в) KMnO4 + MnSO4 + H2O →
г) MnSO4 + NaBrO3 + HNO3 →
д) MnSO4 + Br2 + NaOH →
е) MnSO4 + PbO2 + HNO3 →
6. В промышленности перманганат калия получают двухстадийным методом. Вначале проводят окислительное сплавление смеси пиролюзита и поташа на воздухе. Образующийся манганат калия выщелачивают из плава концентрированным раствором гидроксида калия. Затем раствор подвергают электролизу: на аноде образуется перманганат-ион, на катоде - водород. Составить уравнения стадий описанного процесса.
Тема 14. "Железо, кобальт, никель"
Контрольные вопросы:
1. Охарактеризовать элементы подгруппы железа, исходя из положения в периодической системе и строения атома.
2. Какие валентные состояния проявляют рассматриваемые элементы? Какие из них проявляют максимальную валентность, соответствующую номеру группы? Рассмотреть по методу ВС.
3. Нахождение в природе. Способы получения металлов. Применение металлов и их соединений.
4.Физические и химические свойства простых веществ. Взаимодействие с простыми и сложными веществами. Как изменяется активность металлов в ряду Fe-Co-Ni.
5.Соединения железа кобальта, никеля (II) и (III):
а) оксиды;
б) гидроксиды;
в) карбонилы;
г) комплексные соединения.
Получение, свойства, устойчивость.
6. Написать уравнения реакций, показывающие сравнительные свойства оксидов и гидроксидов хрома (II) и (III) и железа (II) и (III).
Задачи:
1. Привести химические формулы и названия следующих веществ: Железный купорос, желтая кровяная соль, красная кровяная соль, ферроцен, нитропруссид натрия, железоаммонийные квасцы, соль Мора, берлинская лазурь, турнбулева синь, тенарова синь, ринманова зелень, никелевый купорос.
2. Медную пластинку массой 13,2 г опустили в 300г раствора нитрата железа (iii) с массовой долей соли 0,112. После некоторого выдерживания пластинки в растворе ее вынули, при этом оказалось, что массовая доля нитрата железа (iii) стала равной массовой доле выделившейся соли меди (ii). Определите массу пластинки после того, как ее вынули из раствора.
3. Назвать следующие комплексные соединения, указать координационное число, заряд комплексообразователя и комплексного иона: [Fe2(CO)9], NaMg[Fe(C2O4)3]; K2[Ni(CN)4]; Na3[Co(NO2)6]; [Co(NH3)6]PO4; [Fe2(H2O)8(OH)2](SO4)2; [Pt(NH3)5(OH)]Br3; [Sr(NH3)4][PtIICl4]; [Pt(NH3)2(OH)2]Cl2; K3[Co(C2O4)3]; [Ni(NH3)6]Cl2; Cs[Co(H2O)3Br3]; [Co(H2O)(NH3)4Cl]Cl2; [Ni(H2O)(CN)5]3-.
4. Железо, полученное алюминотермически из оксида железа (III) массой 11,7 г, вступило в реакцию с хлором, выделившимся при электролизе раствора поваренной соли. Сколько 21%-ного раствора хлорида натрия (плотность 1,17 г/мл) необходимо подвергнуть электролизу, чтобы прохлорировать все железо? Каков объем хлора, вступившего в реакцию?
5.Определить массовую долю СоС12 и растворимость этой соли (г/л), если 500 г его раствора при 200С содержат 173 г соли.
6.Закончить уравнения реакций, доказать при помощи стандартных потенциалов возможность их протекания:
а) Fe(OH)3 + Cl2 + NaOH( конц.) →
б) Fe+КОН +КNO3 →
в) СоS + HNO3(конц.) →
г) Ni(OH)3 + HCl→
д) Ni(NО3)2+ NаClО+ NaOH→
