Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Охарактеризуйте строение атомов d-элементов II группы. Каковы их электронные конфигурации в основном и возбужденном состояниях? К каким электронным семействам можно отнести данные элементы и почему?

2. Проанализируйте характер изменения: атомных радиусов; энергий ионизации; сродства к электрону; электроотрицательности атомов в ряду Zn – Hg. Чем обусловлена немонотонность изменения указанных атомных характеристик? Почему радиус атома цинка (Z = 30) меньше атомного радиуса кальция (Z = 20)?

3. Какие орбитали в атомах рассматриваемых элементов могут принимать участие в образовании химических связей? Какие типы связей характерны для Zn, Cd и Hg в их соединениях?

4. Какие значения валентности и какие степени окисления характерны для указанных элементов? Как можно объяснить, почему они не проявляют степеней окисления больше + 2? Чему равны валентность и степень окисления ртути в ионах (Hg₂)²⁺ и (Hg₃)²⁺?

5. Как изменяются восстановительные (металлические) свойства простых веществ в ряду Zn – Hg? Каковы общие химические свойства этих металлов и в чем их различие? Охарактеризуйте отношение металлов к воде, растворам кислот, щелочей и солей. Напишите уравнения соответствующих реакций.

6. Почему так сильно отличаются значения стандартных электродных потенциалов меди и цинка, хотя в таблице Периодической системы элементы Cu и Zn расположены рядом?

7. Как изменяются кислотно-основные и окислительно-восста-новительные свойства оксидов и гидроксидов в ряду Zn – Hg? Напишите уравнения реакций, характеризующих амфотерные свойства оксида и гидроксида цинка.

8. Как изменяется термическая устойчивость оксидов, гидроксидов и солей кислородсодержащих кислот в ряду Zn – Hg? Напишите уравнения реакций, протекающих при добавлении избытка раствора NaOH к раствору Hg(NO₃)₂; к раствору Hg₂(NO₃)₂.

9. Напишите уравнения реакций термического разложения Hg(NO₃)₂; Hg₂(NO₃)₂; HgSO₄.

10. Как изменяется комплексообразующая активность катионов в ряду Zn²⁺ – Hg²⁺? Напишите уравнения реакций взаимодействия хлоридов цинка, кадмия и ртути (I и II) с концентрированным раствором аммиака. В каких условиях образуются аммиачные комплексы ртути?

11. Напишите уравнение реакции взаимодействия оксида ртути (II) с иодидом калия в водном растворе. Назовите полученное соединение.

12. В чем заключается особенность электролитической диссоциации галогенидов цинка, кадмия и ртути (II)? Почему электропроводимость раствора HgCl₂ является очень низкой даже в разбавленных растворах?

13. Как и почему изменяется степень гидролиза нитратов цинка, кадмия и ртути (II) в растворах с их одинаковыми концентрациями? Почему при приготовлении раствора Hg(NO₃)₂ рекомендуется вносить соль в заранее подкисленную воду? Напишите уравнения соответствующих реакций гидролиза.

14. Охарактеризуйте биологическую роль соединений цинка, кадмия и ртути. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе со ртутью и ее соединениями? Какие способы дезактивации ртути Вы знаете? Какие реакции лежат в их основе?

15. Где используются соединения цинка, кадмия и ртути? Какие из них находят применение в медицине? Что такое сулема́, ка́ломель, ки́новарь? Какое из этих веществ чрезвычайно ядовито, а какое совершенно неядовито? Чем это можно объяснить?

16. Рассчитать массу цинка, который нужно добавить в раствор массой 100 г с массовой долей серной кислоты 19,6 % для получения раствора средней соли. Чему равна ее массовая доля в этом растворе?

17. Смесь оксида и сульфида цинка общей массой 33,15 г поместили в раствор массой 200 г, содержащий избыток НСl. После окончания реакций образовался раствор, в котором массовая доля соли цинка равна 21,35 %. Вычислить значения массовых долей соединений цинка в исходной смеси.

18. Смесь цинка и кадмия растворили в разбавленной серной кислоте, в результате чего выделился газ объемом 6,72 дм³ (н. у.). Из образовавшегося раствора выделили смесь сульфатов общей массой 53,00 г. Вычислить массу исходной смеси металлов.

19. Закончить уравнения реакций, расставить коэффициенты:

а) Zn + KOH + H₂O

б) ZnО + NaOH _(распл)

в) ZnO + K₂CO₃

г) ZnO + H₂O + Ba(OH)₂

д) K₂[Zn(OH)₄] + CO₂ →

е) Na₂ZnO₂ + H₂SO_{4 (изб)} →

ж) Zn + HNO_{3 (оч. разб)} →

з) Zn(OH)₂ + NH_{3 (изб)} →

и) Zn(OH)₂ + Zn(NO₃)₂ →

к) ZnSO₄ + NH₃ + H₂O →

л) Na₂[Zn(OH)₄] + ZnSO₄ →

м) ZnSO₄ + K₂CO₃ + H₂O →

н) Cd(NO₃)₂

о) Cd + H₂SO_{4 (конц)}

п) CdCl₂ + NH₄I _(изб) →

р) Hg + HNO_{3 (конц)} + HCl _(конц) →

с) HgCl₂ + NH₃ →

т) Hg₂Cl₂ + NH₃ →

у) Hg(NO₃)₂

ф) Hg(NO₃)₂ + KOH →

х) Hg₂(NO₃)₂ + NaOH →

ц) HgO + KI + H₂O → .

20. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) Zn(OH)₂ → Zn → Zn(OH)NO₃ →K₂ZnO₂ →Zn(OH)₂;

б) Na₂[Zn(OH)₄] → ZnO → [Zn(OH)]₂SO₄ → Zn → Na₂ZnO₂;

в) CdSO₄ → Cd → [Cd(NH₃)₆]SO₄ → CdS → Cd(OH)₂;

г) Hg → HgSO₄ → HgO → HgCl₂ → K₂[HgI₄] → HgS.

2.13. d-ЭЛЕМЕНТЫ I ГРУППЫ