Индивидуальные задания

Задание 1

1. Сколько миллилитров (н.у.) диоксида серы потребуется для реакции с 50 мл 0,1 н раствора едкого кали?

2. В каких из перечисленных превращений указан процесс окисления: а) S⁺⁴ → S²־; б) S² ־→ S⁰; в) Se⁺⁴ → Se⁰. Ответ обоснуйте, написав электронные уравнения соответствующих реакций.

3. Элементарный селен может быть получен из селеновой кислоты при восстановлении сильными восстановителями. Составьте электронно-ионные и молекулярные уравнения реакции селеновой кислоты с гидразином, который окисляется до азота.

4. Одним из распространенных природных соединений серы является минерал пирит, основным компонентом которого является сульфид FeS₂ , а также содержатся другие примеси. Определите, какой объем оксида серы (IV) можно получить (н.у.) при обжиге 600 г пирита, если массовая доля примесей в нем составляет 20%.

5. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после полной нейтрализации 40%-ного раствора серной кислоты 15%-ным раствором гидроксида натрия.

Задание 2

1. Какие объемы (н.у.) сероводорода и оксида серы (IV) должны прореагировать друг с другом, чтобы масса образовавшейся серы составила 100 кг?

2. Какова пространственная конфигурация (геометрия) сульфат-иона: а) квадрат; б) четырехугольная пирамида; в) тетраэдр. Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории строения атома.

3. Почему пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте электронно-ионные и молекулярные уравнения реакций пероксида водорода: а) с подкисленным серной кислотой раствором перманганата калия; б) с раствором йодида калия.

4. Какую массу раствора с массовой долей серной кислоты 70% можно получить из пирита массой 200 кг, содержащего FeS₂ и посторонние примеси? Массовая доля примесей в пирите составляет 10%, а выход серной кислоты – 80%.

5. Через раствор, содержащий 10 г гидроксида натрия, пропустили 30 г сероводорода. Какая соль образовалась при этом? Определите ее массу.

Задание 3

1. Сколько литров диоксида серы (н.у.) можно получить при взаимодействии 6,5 г меди с концентрированной серной кислотой?

2. Какие соли подвергаются гидролизу в водном растворе: а) K₂SO₄; б) Al₂(SO₄)₃; в) Al₂S₃; г) K₂S. Ответ обоснуйте, написав молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

3. Чему равна степень окисления кислорода в соединениях: O₂; O₃; Na₂O; H₂O₂; KO₂; KO₃? Пероксид натрия поглощает аммиак, максимально его окисляя. Составьте молекулярное и электронные уравнения реакции.

4. Массовая доля озона в смеси с кислородом составляет 10%. Рассчитайте массу водорода, который необходим для реакции с 8 г такой смеси. Учтите, что при взаимодействии водорода с обеими аллотропическими модификациями кислорода образуется вода.

5. Рассчитайте массу раствора серной кислоты с массовой долей H₂SO₄ 96%, которую можно получить из пирита массой 3,6 кг.

Задание 4

1. Сколько 10%-го (по массе) раствора серной кислоты потребуется для получения 33,6 л водорода (н.у.) при взаимодействии ее с цинком?

2. Какие соли подвергаются гидролизу в водном растворе: а) Na₂SO₄; б) Na₂S₂O₃; в) Na₂S; г) Na₂SO₃. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций и определите pH среды.

3. Какие свойства пероксида водорода выражены сильнее: окислительные или восстановительные? Ответ мотивируйте значениями соответствующих потенциалов. Пероксид натрия поглощает сероводород, максимально его окисляя. Составьте молекулярное и электронно-ионные уравнения этой реакции.

4. Какой объем воздуха и какую массу воды надо взять для превращения оксида серы (IV) объемом 10 л (нормальные условия) в серную кислоту? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,95%.

5. В каком случае будет получено больше кислорода: при разложении 5 г перманганата калия или при разложении 5 г хлората калия? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций и проведя необходимые расчеты.

Задание 5

1. Определите массу SeO₂, при гидратации которой получается 3 моля соответствующей кислоты.

2. Какие соединения могут проявлять окислительные свойства: а) H₂S; б) H₂SO₃; в) H₂SO_4(разб); г) H₂SO_4(конц)? Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории ОВР.

3. Элементарный теллур может быть получен из H₆TeO₆ при восстановлении сильными восстановителями. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции ортотеллуровой кислоты с оксидом серы (IV).

4. Из перманганата калия массой 7,9 г был получен кислород, который прореагировал с магнием. Какая масса оксида магния будет при этом получена?

5. Исходя из строения атома кислорода, укажите его валентные возможности. Какие степени окисления проявляет кислород в соединениях? Ответ обоснуйте, приведя соответствующие примеры.

Задание 6

1. Сколько молей селенита натрия необходимо для реакции с 33,6 л хлора (н.у.) согласно уравнению: Na₂SeO₃ + Cl₂ + H₂O → . . . ?

2. Какие соединения могут проявлять восстановительные свойства: а) H₂S; б) H₂SO₃; в) H₂SO_4(разб); г) H₂SO_4(конц). Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории ОВР.

3. Составьте электронные формулы атомов серы и селена. Являются ли они полными электронными аналогами? Ответ обоснуйте с точки зрения теории строения атома.

4. Перечислите лабораторные и промышленные способы получения кислорода, приведите уравнения соответствующих реакций. Назовите важнейшие области практического применения кислорода.

5. Как и почему меняются кислотные свойства в ряду: H₂S, H₂Se, H₂Te?

Задание 7

1. Рассчитайте, сколько атомов серы содержится в 96 г серы?

2. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения гидролиза сульфита натрия. Какое вещество следует добавить к раствору, чтобы усилить гидролиз: а) H₂SO₄; б) NaOH; в) Na₂SO₄. Ответ обоснуйте с точки зрения принципа Ле-Шателье.

3. Кислород можно получить в результате разложения: а) хлората калия; б) перманганата калия; в) дихромата калия. Составьте электронные и молекулярные уравнения этих реакций. К какому типу окислительно-восстановительных реакций они относятся?

4. Как и почему меняются кислотные свойства в ряду: H₂SO₃, H₂SeO₃, H₂TeO₃?

5. Опишите электронное строение молекулы О₃, сравните химическую активность озона и молекулярного кислорода О₂. Как получить озон из молекулярного кислорода?

Задание 8

1. Сколько молей сульфида алюминия должно подвергнуться гидролизу, чтобы выделилось 22,4 л сероводорода (н.у.)?

2. Как влияет на равновесие реакции 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃: а) повышение давления; б) уменьшение концентрации SO₂. Ответ обоснуйте с точки зрения принципа Ле-Шателье.

3. Составьте молекулярное и электронно-ионные уравнения реакции селеновой кислоты с бромоводородом, учитывая, что окисление и восстановление исходных веществ минимальные.

4. Какие водородные соединения образует сера? Как они получаются? Каково их строение? Какие степени окисления проявляет сера в этих соединениях? Ответ обоснуйте, приведя соответствующие примеры.

5. Объясните, почему ZnS и PbS можно получить обменной реакцией в водном растворе, а Al₂S₃ и Cr₂S₃ нельзя. Укажите способ получения Al₂S₃ и Cr₂S₃. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Задание 9

1. Какой объем занимает сероводород, содержащий 18•10²³ молекул (при н.у.)?

2. В каких реакциях оксид серы (IV) проявляет окислительные свойства: а) SO₂ + H₂O →…; б) SO₂+H₂O₂ →…; в) SO₂+H₂S→... Ответ обоснуйте, завершив уравнения реакций.

3. Какие соединения называются политионовыми кислотами? Приведите графические формулы их молекул? Напишите молекулярное и электронно-ионные уравнение получения тетратионата натрия из гипосульфита натрия.

4. Не производя вычислений, определите, какова реакция среды в водных растворах следующих солей: а) Na₂S; б) (NH₄)₂S; в) NaHS? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

5. Дайте характеристику окислительно-восстановительных свойств диоксида серы и сернистой кислоты. Ответ подтвердите соответствующими примерами.

Задание 10

1. В 1 л раствора содержится 10 г хлорной кислоты. Вычислите нормальность раствора, исходя из реакции:

SO₂ + HClO₄ + H₂O → H₂SO₄ + HCl

2. Чем можно осушить оксид серы (IV): а) CaCl₂; б) H₂SO_4(конц); в) NaOH; г) P₂O₅. Ответ обоснуйте, приведя уравнения соответствующих реакций

3. Приведите графическую формулу молекулы пероксодисерной кислоты. Почему кислота и ее соли являются сильными окислителями? Составьте молекулярное и электронно-ионные уравнения реакции:

Cr₂(SO₄)₃ + (NH₄)₂S₂O₈ + H₂O → H₂CrO₄ + . . .

4. Приведите примеры реакций получения SO₂, которые: а) сопровождаются изменением степени окисления серы; б) не сопровождаются изменением степени окисления серы. Напишите уравнения соответствующих реакций.

5. Какие свойства проявляет сероводород при взаимодействии с водными растворами KMnO₄, H₂O₂, NaOH? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

Задание 11

1. Рассчитайте, какое количество ионов SO₄²־ (моль) находится в 196 г серной кислоты?

2. В каких из перечисленных превращений указан процесс восстановления: а) Se⁺⁴ → Se⁰; б) S^2- → S⁶⁺; в) S⁺⁴ → S⁶⁺. Ответ обоснуйте, написав электронные уравнения реакций.

3. Пероксид водорода получают гидролизом пероксодисерной кислоты. Напишите уравнение этой реакции и приведите графические формулы молекул пероксодисерной кислоты и пероксида водорода.

4. Сколько литров SO₂, взятого при нормальных условиях, надо пропустить через раствор HClO₃, чтобы восстановить 16,9 г ее до HCl?

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия концентрированной серной кислоты с магнием и с серебром. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

Задание 12

1. Рассчитать годовое производство раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 68%, если использовать оксид серы (IV) печей завода, в которых ежедневно сжигается уголь массой 150 т с массовой долей серы 1,8%.

2. Какое соединение является наиболее сильным восстановителем:

а) H₂S; б) H₂Se; в) H₂Te? Почему? Ответ обоснуйте.

3. Чем можно объяснить способность серы к реакциям диспропорционирования? Составьте электронно-ионные и молекулярное уравнения реакции серы с раствором щелочи.

4. Какие свойства, окислительные или восстановительные, проявляет сернистая кислота при ее взаимодействии: а) с магнием; б) с сероводородом; в) с йодом? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия концентрированной и разбавленной серной кислоты с железом. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

Задание 13

1. Какой объем сероводорода образуется при взаимодействии сульфида железа (II) массой 17,6 г с раствором соляной кислоты массой 130 г с массовой долей HCl 20%?

2. Завершите следующие уравнения реакций: а) Na₂SO₃ + H₂O → …; б) Na₂SO₃ + Na₂S + H₂SO₄→ …; в) Na₂SO₃+ H₂SO₄ → …; г) Na₂SO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄→ … В каких реакциях сульфит натрия является восстановителем? Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения теории окислительно-восстановительных реакций.

3. Какие соединения называются полисульфидами? Каково графическое строение молекул полисульфидов? Составьте электронно-ионные и молекулярное уравнения реакции сульфида натрия с серой.

4. Через 100 мл 0,2 н раствора NaOH пропустили 448 мл сернистого газа (условия нормальные). Какая соль при этом образовалась? Найдите ее массу.

5. Сколько граммов серной кислоты необходимо для растворения 50 г ртути? Сколько из них пойдет на окисление ртути? Можно ли для растворения ртути взять разбавленную серную кислоту?

Задание 14

1. При кипячении концентрированная серная кислота окисляет неметаллы до оксидов, а сама восстанавливается до оксида серы (IV). Какой объем (н.у.) оксидов образуется при окислении углерода массой 7,2 г?

2. Молекула какого из перечисленных соединений наиболее полярна: а) H₂O; б) H₂S; в) H₂Se; г) H₂Te? Почему? Ответ обоснуйте с точки зрения МВС.

3. Почему раствор сульфата меди (II) имеет кислую реакцию среды, а раствор сульфата натрия – нейтральную? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

4. Закончите уравнение следующей химической реакции:

SO₂ + HNO_3(конц.) → ….

Расставьте коэффициенты методом электронно-ионного баланса.

5. С какими из перечисленных веществ взаимодействует концентрированная серная кислота: а) HCl; б) Ba(OH)₂; в) P; г) Hg; д) Pt; е) CO₂; ж) NH₃; з) HI; и) BaCl₂. Какие свойства при этом проявляет? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

Задание 15

1. Селенид алюминия используется в промышленности как полупроводниковый материал с оптическим действием. Определите массу алюминия и селена, необходимую для получения селенида алюминия массой 11,64 кг?

2. Напишите уравнение гидролиза сульфида калия. Какое вещество нужно добавить к раствору сульфида калия, чтобы уменьшить гидролиз: а) H₂SO₄; б) KOH; в) CO₂; г) K₂SO₄? Ответ обоснуйте.

3. Чему равна степень окисления серы в ионах: S² ־; S₂² ־; SO₄² ־; SO₃² ־; S₂O₈² ־. Как называются кислоты, анионами которых являются перечисленные ионы? Напишите эмпирические и графические формулы этих кислот. Охарактеризуйте их окислительно-восстановительные свойства.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия тиосульфата натрия: а) с хлором; б) с йодом. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

5. Какое вещество легче окисляется: сульфид натрия или теллурид натрия? Почему? Ответ обоснуйте.

Задание 16

1. Какая минимальная масса кислорода необходима для полного сгорания 32 г серы?

2. Можно ли приготовить раствор, который содержал бы одновременно ионы: а) SO₃² ־и MnO₄ ־; б) Cr₂O₇² ־и SO₄² ־; в) S² ־и H⁺? Укажите, какие комбинации ионов невозможны и почему? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

3. Приведите эмпирическую и графическую формулу тиосерной кислоты. Какую степень окисления следует приписать каждому из атомов серы в этой кислоте? Составьте электронно-ионные и молекулярное уравнения взаимодействия тиосульфата натрия с хлором.

4. Какие из перечисленных осушителей можно использовать для удаления влаги из SO₂: H₂SO₄ (конц.), KOH (конц.), P₂O₅, K₂CO₃? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

5. Олеум (раствор триоксида серы в серной кислоте) перевозят в железных цистернах. Можно ли заменить их свинцовыми? Почему олеум не растворяет железо? Ответ обоснуйте.

Задание 17

1. Какое количество железных стружек следует сплавить с 1 кг природного серного колчедана, содержащего 80% FeS₂, для перевода последнего в сульфид железа?

2. С какими из приведенных веществ будет взаимодействовать концентрированная серная кислота: а) Cu; б) P; в) CO₂; г) NaF? Напишите уравнения соответствующих реакций.

3. Что называется олеумом? Какой состав имеет данный продукт? Приведите графическую формулу молекулы пиросерной кислоты.

4. Дайте сравнительную характеристику сернистой, селенистой и теллуристой кислот, указав изменения кислотных и окислительно-восстановительных свойств, устойчивости.

5. Закончите уравнения следующих химических реакций: а) SO₃ + H₂SO₄ → … б) Na₂SO₃+H₂SO₄→ …. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

Задание 18

1. 500 мл сероводорода (0˚C и 101,3 кПа) оказались достаточными для восстановления в присутствии серной кислоты 500 мл раствора дихромата калия. Какова нормальность этого раствора?

2. Приведите эмпирические и графические формулы молекул селенистой и селеновой кислоты. Какие орбитали атома селена участвуют в образовании σ-связей?

3. Одинаковое ли количество серной кислоты потребуется для растворения 40 г никеля, если в одном случае взять концентрированную кислоту, а в другом – разбавленную? Какая масса серной кислоты пойдет на окисление никеля в каждом случае?

4. Как и почему изменяются кислотные свойства в ряду серная – селеновая – теллуровая кислота? Как изменяются в этом ряду окислительные свойства?

5. Закончите уравнения следующих химических реакций:

а) C+H₂SO₄→…; б) H₂SO₃+Cl₂+H₂O→ …. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

Задание 19

1. Для полного обесцвечивания 20 мл 0,02 М раствора перманганата калия в сернокислой среде потребовался равный объем раствора пероксида водорода. Какова молярность последнего?

2. Чем можно осушить сероводород: а) CaCl₂; б) NaOH; в) H₂SO_4(конц);г) P₂O₅?

3. Исходя из строения атомов кислорода и серы, охарактеризуйте их валентные возможности. Какие степени окисления проявляют эти элементы в соединениях? Приведите соответствующие примеры.

4. Какие продукты получаются при взаимодействии хлорида железа (III): а) с сероводородом; б) с сульфидом аммония. Напишите уравнения соответствующих реакций. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронно-ионного баланса.

5. Почему сульфид цинка растворяется в соляной кислоте, а сульфид меди – нет? В какой кислоте можно растворить сульфид меди? Ответ обоснуйте, написав уравнения соответствующих реакций.

Задание 20

1. Сколько граммов серной кислоты необходимо для растворения 50 г ртути? Можно ли для растворения ртути использовать разбавленную серную кислоту?

2. Дайте сравнительную характеристику сернистой, селенистой и теллуристой кислот, указав изменения: а) устойчивости; б) кислотных свойств; в) окислительно-восстановительных свойств.

3. Хлорсульфоновая кислота, ее получение, отношение к воде. Приведите графическую формулу молекулы кислоты.

4. По каким свойствам можно отличить сульфит натрия от тиосульфата натрия? Приведите уравнения соответствующих реакций.

5. Какие из перечисленных соединений вступили в реакцию с тиосульфатом натрия: а) HCl; б) NaCl; в) HI; г)I₂; д) KMnO₄, если при этом: 1) исходное вещество обесцветилось; 2) выпал осадок; 3) выделился газ? Напишите уравнения соответствующих реакций.

p-элементы V группы

План работы по теме:

1. Общая характеристика свойств р-элементов V группы, нахождение в природе, получение. Физические и химические свойства простых веществ.

2. Азот. Получение, свойства и применение азота в технике. Аммиак, гидразин, гидроксиламин, азотистоводородная кислота. Их получе­ние, свойства, применение. Жидкий аммиак как ионизирующий раст­воритель. Аммиак как лиганд. Нитриды металлов. Соли аммония, по­лучение, свойства.

3. Оксиды азота. Получение, строение молекул, свойства. Кислородсо­держащие кислоты азота, свойства. Соли этих кислот, поведение в растворе и при нагревании, в окислительно-восстановительных ре­акциях. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметаллами. Царская водка.

4. Фосфор, получение, свойства, применение. Фосфиды и фосфины. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты. Фосфористый ангидрид и фос­фористая кислота. Фосфорный ангидрид и фосфорные кислоты. Галогениды, оксогалогениды.

5. Подгруппа мышьяка. Структура и свойства простых веществ. Соеди­нения с водородом и с металлами. Оксиды, сульфиды, галогениды и оксогалогениды элементов - As, Sb, Bi. Тиокислоты и их соли. Кислот­но-основные свойства гидроксидов и окислительно-восстановительные свойства соединений мышьяка, сурьмы и висмута в различных степенях окисления. Применение.