2.7. Применение

 

        Применение скандия ограниченно из-за его дороговизны. В силу своей теплостойкости, легкости, высокой прочности и химической стойкости скандий    является перспективным материалом для авиа- и ракетостроения. Sc используется в электровакуумной технике как геттер (поглотитель газов). Металлы подгруппы скандия используются в качестве добавок к сплавам. Оксиды этих элементов применяются в качестве катализаторов в производстве огнеупорной керамики, ферритов, лазерных материалов.

Оксиды иттрия и лантана используются в производстве высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

Основная область применения лантаноидов – металлургия, где они используются как добавки к различным сплавам. Оксиды этих элементов применяются в качестве катализаторов, входят в состав многих лазерных и ферромагнитных     материалов, используются в оптической промышленности.

Актиноиды и их соединения применяются в основном в атомной энергетике.

  

3. Контрольные задания по теме «свойства элементов III группы»

 

Вариант 1

1.Напишите уравнения реакций, позволяющих получить алюминий и серу из сульфата алюминия.

2.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить   следующие превращения:

  

Вариант 2

 

1.Какой объем 40 % раствора гидроксида калия  следует добавить к 50 г 10 % раствора хлорида алюминия для того, чтобы первоначально    выпавший осадок полностью растворился?

2.Напишите уравнения реакций (в молекулярной и ионной формах) получения гидроксидов скандия, иттрия и лантана. Как изменяется сила оснований в этом ряду? 

Вариант 3

1.Для полного перевода в раствор сплава Al+Cu+Mg следует использовать разбавленный раствор кислоты:  а) HCl; б) H₂SO₄; в) HNO₃; г) CH₃COOH. Выберите кислоту, напишите уравнения реакций.

2.Гидроксид скандия получают осаждением из растворов солей скандия тиосульфатом натрия:

Какова масса полученного гидроксида скандия (III), если в результате реакции

выделилось 84 л оксида серы (IV) (н.у.)?

 

Вариант 4

1.    Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

                                              

2.Окислительно – восстановительный потенциал сопряженной пары   составляет 1,252 В. Может ли сульфат  таллия (III) окислить  а) соляную кислоту; б) иодид калия?

 

Вариант 5

1.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие переходы:   

     Назовите все указанные соединения таллия.

2.Имея в распоряжении сульфат алюминия и уголь, получите карбид алюминия.

Вариант 6

1.Составьте уравнения реакций, отвечающих схеме

2.Оксид лантана массой 25 г «погасили» водой. После длительного стояния на воздухе первоначально образовавшийся слизистый белый осадок превратился в плотный осадок карбоната лантана. Вычислите его массу.

 

Вариант 7

1.Какой объем 15,5% раствора азотной кислоты  потребуется для растворения скандия, если в результате реакции образовалось 0,03 моль   соли амммония?

2.Имея в распоряжении нитрид алюминия, воду и хлор, получите хлорид алюминия.

Вариант 8

1.                Какие последовательные изменения претерпевает борная кислота при  нагревании? Что образуется при нейтрализации борной кислоты: а) эквивалентным количеством щелочи; б) избытком щелочи?

2.                В 0,1 н. растворе степень гидролиза хлорида скандия (III) равна 9 %, хлорида натрия (III) – 0,01 %, хлорида лантана – 0,003 % . Какой из гидроксидов: скандия иттрия или лантана обладает более сильными основными свойствами?

 

Вариант 9

1.К осадку гидроксида алюминия добавляют водный раствор гидроксида     натрия. Наблюдают растворение осадка, который выпадает снова при       насыщении образовавшегося раствора диоксидом серы. Напишите уравнения реакций.

2.Образец газообразного борана В_хН_у  массой 1,11 г создает в сосуде объемом 0,8 л давление 6,66∙10⁴ Па при 100 ⁰С. Определите формулу борана.

 

Вариант 10

1.Сульфат церия (III) окисляется в щелочной среде  кислородом воздуха в гидроксид церия (VI). Как ведет себя полученный гидроксид по отношению к концентрированной соляной кислоте?

2.Рассчитайте суммарную массу осадков в реакции взаимодействия сульфата алюминия с гидроксидом бария, если взято по 100 мл 0,15 м растворов обоих реагентов. 

Вариант 11

1.Растворимость сульфата алюминия 36,4 г/100г Н₂О, сульфата калия – 11,1г/100г Н₂О. Какие массы насыщенных растворов этих веществ надо смешать, чтобы путем выпаривания получить 237 г алюмокалиевых квасцов KAl (SO₄)₂∙12 Н₂О?

2.Диоксид урана взаимодействует с концентрированной H₂SO₄ c образованием сульфата урана (IV), а в концентрированной HNO₃ и царской водке окисляется, образуя соли диоксоурана (IV), т.е. соответственно нитрат и хлорид. Напишите уравнения реакций.

 

Вариант 12

1.     К раствору, содержащему 35,24 г хлорида галлия (III) прилили раствор, содержащий 22 г сульфида калия. Определите массу образовавшегося осадка.

2.     Скандий и его аналоги предельно понижают степень окисления азота в очень разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения реакций в ионно-молекулярной и молекулярной формах.

 

Вариант 13

1.     Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

2.     Газообразный хлорид бора объемом 0,102 л (н.у.) подвергают полному гидролизу. Образовавшийся осадок отфильтровывают, а фильтрат разбавляют водой до 6 л. Определите рН конечного раствора.

 

Вариант 14

1.     Сопоставьте, не производя вычислений, степень гидролиза: а) Ce(SO₄)₂  и Ce(SO₄)₃; б) хлоридов церия (III) и лютеция (III).

2.     Составьте уравнения реакций, протекающих по схеме:

                               

 

Вариант 15

1.     Сульфат диоксоурана (VI) восстанавливается цинком с образованием   соли урана (IV); последняя при действии сильных окислителей вновь   образует сульфат диоксоурана (VI). Закончите уравнения реакций:

            

2.     Напишите уравнения реакций, протекающих при постепенном добавлении раствора гидроксида натрия к раствору сульфата галлия.

  

Вариант 16

1.     Рассчитайте массы продуктов, полученных при электролизе 2,5 л раствора хлорида алюминия с массовой долей AlCl₃ 15 %

2.     Оксид скандия при сплавлении со щелочами образует скандиаты. Напишите уравнение реакций. Сходство, с какими оксидами проявляет при этом оксид скандия? 

Вариант 17

1.        Почему алюминий растворяется в концентрированных Na₂CO₃ и NH₄Cl? Приведите уравнения реакций.

2.        Рассчитайте объем газа, образующегося при взаимодействии 89,16 г гидрида лантана с водой.

 

Вариант 18

1.        Осуществите следующие превращения:

2.        К раствору хлорида лантана (III) с нормальной концентрацией 0,5 моль/л добавили избыток оксалата калия. Определите массу образующегося малорастворимого декагидрата оксалата лантана (III). 

Вариант 19

1.        Вычислите нормальность соляной кислоты, если на реакцию с 0,19 г Na₂B₄O₇∙10H₂O израсходовано 0,02 л раствора HCl.

2.        Как и почему меняется основный характер гидроксидов при переходе от скандия к лантану и от лантана к лютецию?

 

Вариант 20

1.        Что получится при взаимодействии фосфида алюминия: а) с водой; б) с H₂SO₄; в) с NaOH?

2.        Фторид бора получают нагреванием оксида бора с фторидом кальция и концентрированной серной кислотой. Напишите уравнение реакций.