10

В О П Р О С Ы

Для подготовки к экзамену по неорганической химии для студентов I курса хтф специальности технология химических волокон.

Галогены.

Электронное строение атомов галогенов, устойчивые степени окисления, особенности электронного строения атома фтора. Физические свойства галогенов – простых веществ; химические свойства. Изменение окислительно-восстановительных свойств в ряду F₂ – Cl₂ – Br₂ – I₂. Взаимодействие галогенов с металлами, неметаллами, водой. Особенности химии фтора. Получение галогенов в лаборатории и промышленности. Практическое применение галогенов и их соединений.

Водородные соединения галогенов, физические свойства галогенводородов; особенности HF: аномалия температуры кипения. Получение галогенводородов. Химические свойства галогенводородов и солей галогенводородных кислот: изменение восстановительных свойств в ряду F^– – Cl^– – Br^– – I^–. Особенности химии HF: возможность существования кислых солей, слабость диссоциации.

Кислородсодержащие соединения галогенов: оксиды, кислоты, соли, их номенклатура и графические формулы. Химические свойства кислородсодержащих соединений: изменение силы кислот с изменением радиуса элемента; изменение устойчивости, силы и окислительной активности кислот с изменением степени окисления галогена.

P-элементы VI группы.

Сравнительная характеристика свойств кислорода, серы, селена, теллура, полония: электронное строение атомов p-элементов VI группы, особенности электронного строения атома кислорода, устойчивые степени окисления p-элементов VI группы в соединениях. Физические и химические свойства p-элементов VI группы – простых веществ: агрегатное состояние, наличие аллотропных модификаций, изменение металличности, окислительно-восстановительной активности простых веществ в ряду O – S – Se – Te – Po.

Химические свойства кислорода, озона, пероксида водорода: окислительная активность кислорода и озона, взаимодействие с металлами и неметаллами; кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода. Получение кислорода и пероксида водорода в лаборатории и промышленности, получение озона.

Водородные соединения p-элементов VI группы: получение и физические свойства H₂O, H₂S, H₂Se, H₂Te_. Особенности H₂O: аномалия температуры кипения. Химические свойства водородных соединений p-элементов VI группы: изменение силы кислот, термической устойчивости и восстановительной активности в ряду H₂O-H₂S-H₂Se-H₂Te. Сульфиды и полисульфиды, их получение.

Сернистый ангидрид: получение в лаборатории и промышленности, физические и химические свойства, практическое применение. Сернистая кислота и её соли: характеристика кислотных свойств сернистой кислоты. Окислительно-восстановительные свойства диоксида серы, сернистой кислоты и сульфитов, диспропорционирование сульфитов при нагревании. Сравнение окислительно-восстановительных свойств соединений S⁺⁴ и Se⁺⁴.

Серный ангидрид, серная кислота: агрегатное состояние серного ангидрида, контактный и нитрозный способы получения серной кислоты в промышленности; олеум. Дисерная (пиросерная) кислота и её соли дисульфаты (пиросульфаты). Надсерная (пероксодисерная) кислота и её соли надсульфаты (персульфаты, пероксодисульфаты). Окислительная активность надсерной кислоты и её солей и концентрированной серной кислоты. Сравнение окислительной активности серной кислоты с окислительной активностью селеновой кислоты.

Тиосерная кислота и тиосульфаты. Степени окисления серы в тиосульфатах; тиосульфат натрия, его получение и окислительно-восстановительные свойства: взаимодействие с сильными окислителями (например, с хлором) и с йодом; действие кислот на тиосульфаты: реакция внутримолекулярного окисления-восстановления в тиосульфат-ионе и невозможность выделения тиосерной кислоты в свободном состоянии. Практическое применение тиосульфата натрия: реакция комплексообразования с солями серебра.

P-элементы V группы.

Сравнительная характеристика свойств азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута: электронное строение атомов, устойчивые степени окисления, особенности электронного строения атома азота. Физические и химические свойства p-элементов V группы – простых веществ: агрегатное состояние, наличие аллотропных модификаций, изменение металличности, окислительно-восстановительной активности простых веществ в ряду N – P – As – – Sb – Bi, взаимодействие с кислородом, галогенами, активными металлами.

Водородные соединения p-элементов V группы: получение и физические свойства NH₃, PH₃, AsH₃, SbH₃; химические свойства водородных соединений p-элементов V группы: взаимодействие с кислотами, изменение восстановительных свойств водородных соединений, термической устойчивости водородных соединений и их солей в ряду NH₃ – PH₃ – AsH₃ – SbH₃ – BiH_3. Реакция образования мышьякового и сурьмяного зеркала, её значение для анализа соединений мышьяка и сурьмы. Термическое разложение солей аммония.

Амиды и нитриды как производные аммиака, гидролиз нитридов и амидов. Гидразин, гидроксиламин и соли гидразония и гидроксиламмония, окислительно-восстановительные свойства гидразина и гидроксиламина.

Оксиды азота: их характер (солеобразующие и несолеобразующие оксиды), получение. Азотистая кислота и её соли: их окислительно-восстановительные свойства; термическое разложение нитрита аммония как лабораторный способ получения азота. Азотная кис­лота и её соли: получение азотной кислоты в промышленности, окислительные свойства азотной кислоты: её взаимодействие с металлами и неметаллами; «царская водка», механизм её окислительного действия, взаимодействие «царской водки» с золотом и платиной; нитраты, их термическое разложение; практическое применение нитратов.

Оксиды фосфора и фосфорные кислоты: оксиды фосфора (III) и (V), их структура, физические свойства, взаимодействие с водой; графические формулы оксидов фосфора, фосфорной, дифосфорной (пирофосфорной), фосфористой и фосфорноватистой кислот; основность кислот, названия и формулы их солей. Лабораторные и промышленные способы получения фосфорной кислоты; получение фосфористой и фосфорной кислот гидролизом галогенангидридов. Получение солей фосфорноватистой кислоты диспропорционированием фосфора в щелочной среде. Характеристика окислительно-восстановительных свойств фосфорной, фосфористой и фосфорноватистой кислот.

Сравнительная характеристика соединений мышьяка, сурьмы и висмута в степени окисления +3 и +5: изменение кислотно-основных свойств оксидов и их гидратных форм в ряду As₂O₃ – Sb₂O₃ – Bi₂O₃, формулы гидратных форм оксидов (гидроксидов); получение оксидов трёхвалентных мышьяка, сурьмы, висмута и их гидратных форм. Мышьяковистая кислота и арсениты, отличие их строения от фосфористой кислоты и фосфитов. Мышьяковая кислота и арсенаты – отличие их окислительной активности от фосфорной кислоты и фосфатов; превращение арсенитов в арсенаты и арсенатов в арсениты – зависимость направления протекания реакции от pH среды. Особенности гидролиза солей сурьмы и висмута в степени окисления +3. Получение соединений пятивалентных сурьмы и висмута на примере метасурьмяной кислоты и висмутатов. Изменение окислительной активности соединений в ряду P(V) – As(V) – Sb(V) – Bi(V).

P-элементы IV группы.

Химические свойства углерода и его соединений: строение атома, устойчивые степени окисления, аллотропные модификации углерода. Оксиды углерода (II) и (IV), лабораторные и промышленные способы их получения. Восстановительные свойства оксида углерода (II). Фосген. Карбонилы. Угольная кислота, карбонаты и гидрокарбонаты; сода, промышленный способ получения. Карбиды. Соединения углерода с азотом: карбамид, дициан, цианистый водород.

Химические свойства кремния и его соединений: строение атома и устойчивые степени окисления. Примеры природных соединений кремния, получение кремния – простого вещества. Отношение кремния к растворам кислот и щелочей. Карбид кремния, силициды, силаны. Кремниевые кислоты и силикаты. Применение диоксида кремния в производстве стекла.

Сравнительная характеристика германия, олова, свинца и их соединений: строение атомов и устойчивые степени окисления в соединениях. Изменение металлических свойств в ряду Ge – Sn – Pb. Аллотропные модификации олова. Проявления различной природы германия, олова и свинца при их взаимодействии с азотной кислотой. Характеристика кис­лотно-основных свойств оксидов двухвалентных олова и свинца и их гидратных форм. Характеристика кислотно-основных свойств оксидов четырёхвалентных германия, олова и свинца и их гидратных форм. Отношение свинца, олова и германия к растворам щелочей. Характеристика окислительно-восстановительных свойств соединений олова (II) и свинца (IV) (на примере PbO₂).

P-элементы III группы.

Сравнительная характеристика p-элементов III группы и их соединений: строение атомов p-элементов III группы и устойчивые степени окисления. Изменение металлических свойств в ряду B – Al – Ga – In – Tl и изменение кислотно-основных свойств оксидов элементов и их гидратных форм. Оксид бора и борные кислоты, особенность взаимодействия борной кислоты со щелочами, тетраборат натрия (бура), метабораты, бориды. Соединения бора с водородом – бораны. Алюминий, оксид и гидроксид алюминия, взаимодействие с кислотами и щелочами. Особенности химии таллия.

Химические свойства s-металлов I и II групп.

Строение атомов щелочных, щелочноземельных металлов, магния и бериллия, устойчивые степени окисления. Получение s-металлов I и II групп – простых веществ. Взаимодействие s-металлов I и II групп с кислородом, водородом, азотом, водой. Особенности химии бериллия: диагональное сходство бериллия с алюминием, комплексные соединения бериллия.

Химические свойства d-элементов I группы и их соединений.

Строение атомов меди, серебра, золота; прогноз устойчивых степеней окисления. Изменение металлических свойств и устойчивости соединений с атомом в высшей степени окисления в побочных подгруппах. Характеристика химической активности меди, серебра, золота – простых веществ. Соединения меди (I) и (II) их окислительно-восстановительные свойства; пример соединения меди (III). Соединения серебра (I) и золота (III). Образование комплексных соединений меди, серебра и золота.

Химические свойства d-элементов II группы и их соединений.

Строение атомов цинка, кадмия, ртути, прогноз устойчивых степеней окисления. Особенности химии ртути: возможность существования соединений в степени окисления +1. Характеристика химической активности цинка, кадмия и ртути – простых веществ. Химические свойства соединений цинка и соединений ртути (I) и (II). Образование комплексных соединений цинка и ртути.

Химические свойства хрома и его соединений.

Характеристика химической активности металлического хрома. Устойчивые степени окисления хрома в соединениях. Оксиды хрома и их гидратные формы: характеристика их кислотно-основных свойств. Гидроксокомплексы хрома, хромиты. Хромовый ангидрид, хромовая и дихромовая кислоты, хроматы и дихроматы; превращение хроматов в дихроматы и дихроматов в хроматы. Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома. Превращение соединений хрома (III) в соединения хрома (VI).

Химические свойства марганца и его соединений.

Характеристика химической активности металлического марганца. Устойчивые степени окисления марганца в соединениях. Оксиды марганца и их гидратные формы: характеристика их кислотно-основных свойств. Окислительно-восстановительные свойства соединений марганца. Перманганаты: восстановление перманганат-ионов в кислой, нейтральной и щелочной среде.

Химические свойства железа, кобальта, никеля и их соединений.

Характеристика химической активности металлических железа, кобальта и никеля; их устойчивые степени окисления в соединениях. Оксиды железа, кобальта и никеля и их гидратные формы: характеристика их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств. Ферриты и ферраты. Комплексные соединения железа. Качественные реакции на катионы Fe²⁺ и Fe³⁺. Комплексные соединения кобальта и никеля.