Неорганическая химия. Сборник задач для самостоятельной работы
.pdf15.ЭЛЕМЕНТЫ IB ПОДГРУППЫ
15.1.Какой металл IB подгруппы обладает наибольшей химической активностью? Составьте электронную формулу его атома. Оп- ределите общее число электронов на d-орбиталях в атоме этого элемента в основном состоянии.
15.2.Какой металл IB подгруппы имеет наибольшее значение стан- дартного электродного потенциала? Составьте электронную формулу его атома. Определите общее число электронов на f- орбиталях в атоме этого элемента.
15.3.Составьте электронную формулу атома меди. Определите общее число s-электронов в невозбужденном атоме этого элемента.
15.4.Для какого элемента IB подгруппы наиболее характерна степень окисления III? Составьте электронную формулу его атома. Оп- ределите общее число электронов на p-орбиталях в невозбуж- денном атоме этого элемента.
15.5.Катион какого элемента IB подгруппы имеет такую же элек- тронную формулу, как и катион четырехвалентного олова? Со- ставьте электронную формулу атома этого элемента в невозбу- жденном состоянии. Какова сумма значений спинового кван- тового числа всех электронов атома?
15.6.Составьте электронную формулу атома золота. Определите число d-подуровней в атоме золота, занятых электронами.
15.7.Атом какого элемента IB подгруппы имеет три d-подуровня, заполненных электронами? Напишите электронную формулу атома этого элемента. Определите число электронов на p- подуровнях в атоме этого элемента в основном состоянии.
15.8.Соли какого металла IB подгруппы в водном растворе имеют голубую окраску? Составьте электронную формулу иона метал- ла, находящегося в этом растворе, и укажите число d- электронов в данном ионе.
15.9.Электронная формула атома элемента в степени окисления I имеет окончание ...5d106s0. Составьте электронную формулу атома этого элемента в невозбужденном состоянии и определите
внем общее число d-электронов.
15.10.Для какого элемента IB подгруппы наиболее характерна сте- пень окисления I. Составьте электронную формулу атома этого элемента, определите число s-подуровней, занятых электрона- ми в его атоме.
91
15.11.У атома какого элемента IB подгруппы на f-подуровне находит- ся 14 электронов? Составьте электронную формулу атома этого элемента, определите число d-подуровней, занятых электрона- ми.
15.12.Размер атома какого элемента I группы 6-го периода меньше? Составьте электронную формулу атома этого элемента и опре- делите число s-подуровней, занятых электронами.
15.13.У какого элемента IB подгруппы энергия ионизации наиболь- шая? Составьте электронную формулу атома этого элемента. Определите общее число s-электронов в его невозбужденном атоме.
15.14.Какой из металлов IB подгруппы не способен растворяться в концентрированной серной кислоте? Составьте электронную формулу его атома. В ответе приведите число орбиталей, за- полненных спаренными электронами на 5d-подуровне в невоз- бужденном атоме.
15.15.Окончание электронной формулы атома элемента IB подгруп- пы в соединении: ...5d8 6s0 . Рассчитайте эквивалент элемента в этом соединении.
15.16.Для какого элемента IB подгруппы характерна реакция диспро- порционирования, протекающая по схеме: 2Э(I) Э0 + Э(II)?
В ответе укажите максимальное значение главного квантового числа в электронной формуле атома этого элемента.
15.17.Сравните число атомов металла в образцах меди и золота оди- наковой массы. Укажите, у какого металла и во сколько раз оно больше.
15.18.Сравните число электронов в 1 кг меди и в 1 кг золота. Укажи- те, у какого металла и во сколько раз оно больше.
15.19.Составьте формулу карбоната гидроксомеди (II). Укажите, в состав какого минерала он входит. Рассчитайте массовую до- лю меди в этом соединении.
15.20.Составьте формулу сульфата гидроксомеди (II). Сколько d- электронов атома меди принимает участие в образовании хи- мических связей в этом соединении?
15.21.Составьте уравнение диссоциации и напишите выражение для константы нестойкости иона тетраамминмеди (II). Укажите число частиц, на которое диссоциирует комплексный ион.
15.22.Составьте уравнение диссоциации и напишите выражение для константы нестойкости тетрахлорокупрат (II)-иона. Укажите число частиц, на которое диссоциирует комплексный ион.
92
15.23.Составьте сокращенное ионное уравнение реакции взаимодей- ствия нитрата диамминсеребра (I) с иодидом калия. Укажите сумму коэффициентов уравнения.
15.24.Составьте уравнение диссоциации и напишите выражение для константы нестойкости тетрахлороаурат (III)-иона. Укажите число частиц, на которое диссоциирует комплексный ион.
15.25.Составьте молекулярное и сокращенное ионное уравнения ре- акции взаимодействия нитрата диамминсеребра (I) с сероводо- родом. Укажите сумму коэффициентов сокращенного ионного уравнения.
15.26.Составьте формулу хлорида диамминсеребра (I) и уравнение его первичной диссоциации в водном растворе. Укажите число атомов в комплексном ионе, образовавшемся в результате дис- социации.
15.27.Составьте формулу хлорида тетраамминмеди (II) и уравнение его первичной диссоциации в водном растворе. Укажите число атомов в комплексном ионе, образовавшемся в результате дис- социации.
15.28.Составьте формулу дицианоаргентата (I) натрия и уравнение его первичной диссоциации в водном растворе. Укажите число атомов в комплексном ионе, образовавшемся в результате дис- социации.
15.29.Составьте уравнение диссоциации и напишите выражение для константы нестойкости иона диамминсеребра (I). Укажите число частиц, на которое диссоциирует комплексный ион.
15.30.Составьте формулу тетрахлороаурата (III) калия и уравнение его первичной диссоциации в водном растворе. Укажите число атомов в составе комплексного соединения.
15.31.Составьте уравнение реакции взаимодействия бромида сереб- ра с избытком тиосульфата натрия. Укажите сумму коэффици- ентов уравнения.
15.32.Составьте уравнение реакции растворения гидроксида меди (II) в избытке 40 %-ного раствора едкого кали. Укажите сумму ко- эффициентов уравнения.
15.33.Составьте уравнение реакции растворения хлорида серебра в избытке концентрированного раствора гидрата аммиака. Ука- жите сумму коэффициентов уравнения.
15.34.Составьте уравнение реакции между дитиосульфатоаргента- том (I) натрия и сульфидом натрия. Комплексное соединение разрушается с образованием осадка сульфида. Укажите сумму коэффициентов уравнения.
93
Закончите уравнения реакций. В ответе укажите сумму коэффи- циентов уравнения:
15.35.Au + KCN + O2 + H2O → K[Au(CN)2] + …
15.36.[Ag(NH3)2]OH = Ag3N + NH3 +…
15.37.[Cu(NH3) 2]Cl + C2H2 → Cu2C2↓+ …
15.38.Ag + KCN(конц) + H2O2 → K[Ag(CN)2] + …
15.39.[Ag(NH3)2]OH + HNO3(избыток) → AgNO3 + …
15.40.Сu + НС1(конц) + KC1O3 → H[CuCl2] + …
Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты. Ука- жите коэффициент при окислителе.
15.41.Ag + O2 + H2S → ...
15.42.Cu(OH)2 + SnCl2 + KOH → Cu2O + K2[Sn(OH)6]
15.43.CuCl + O2+ HCl→ …
15.44.CuCl2 + SO2 + H2O → CuCl↓ + ...
15.45.Cu + HNO3 → NO + ...
15.46.Cu + H2SO4(конц) →…
15.47.Ag + HNO3(конц) → NO2 + …
15.48.Au + HCl + HNO3 → …
15.49.Cu2O + K2Cr2O7 + HCl→…
15.50.Cu2S + HNO3 → NO2 + H2SO4 + ...
15.51.AgNO3 + FeSO4 → Fe2(SO4)3+ ...
15.52.K[Au(CN)2] + Zn → ...
15.53.CuSO4 + KI →...
15.54.Cu + O2 + NaOH + H2O → ...
15.55.Cu2O + HNO3 → NO+ ...
15.56.Cu + O2 + H2O + NH3 →...
15.57.[Ag(NH3)2]OH + HCHO→ (NH4)2CO3 + Ag+...
15.58.Cu + NaCN + H2O → H2↑ + Na[Cu(CN)2] + ...
15.59.Ag2S + HNO3(разб) → S↓+ NO + ...
15.60.Au + H2SeO4(конц) → SeO2 + … (t = 200 °C)
15.61.При термическом разложении нитрата серебра образовалось 216 г серебра. Какое количество нитрата серебра (моль) было подвергнуто разложению?
15.62.Определите объем (л, н.у.) оксида серы (IV), который выде- лится при взаимодействии 29 г серебра с избытком концентри- рованной серной кислоты.
94
15.63.При растворении 0,5 г-экв нитрата серебра в воде выделилось 11 кДж теплоты. Определите энтальпию растворения соли (кДж/моль).
15.64.При термическом разложении оксида серебра (I), энтальпия образования которого −31кДж/моль, образовалось 5,6 л кисло- рода (н.у.). Рассчитайте изменение энтальпии реакции (кДж/моль Ag2О).
15.65.Рассчитайте массу нитрата серебра (г), который надо раство- рить в 1000 мл воды для получения 0,1 н. раствора. Изменени- ем объема при растворении можно пренебречь.
15.66.Определите эквивалент сероводорода в реакции Сu(NO3)2 + + H2S = CuS + 2HNO3.
15.67.Водный 0,5-моляльный раствор сульфата меди (II) закристал- лизовался при температуре −1,67 °С. Какова кажущаяся сте- пень диссоциации электролита (%)?
15.68.Какое количество хлорида серебра (моль) выпадет в осадок, если к 0,5 л 2 н. раствора соляной кислоты прилить избыток раствора нитрата серебра?
15.69.Рассчитайте массу оксида золота (III) (г), при термическом разложении которого образовалось 3,36 л (н.у.) кислорода.
15.70.Определите молярную концентрацию хлорид-ионов в 3 н. рас- творе хлорида меди (II), если кажущаяся степень диссоциации соли в этом растворе составляет 60 %.
15.71.Рассчитайте, какую массу воды (г) следует выпарить из 5 л 20 %-ного раствора нитрата меди (II) плотностью 1,15 г/мл, чтобы повысить концентрацию соли в растворе до 43 %.
15.72.В результате работы серебряно-цинкового гальванического элемента масса цинкового электрода уменьшилась на 1 г. Какое количество (моль) электронов приняло участие в про- цессе?
15.73.В результате работы серебряно-цинкового гальванического элемента масса цинкового электрода уменьшилась на 2 г. Как изменилась масса серебряного электрода?
15.74.Рассчитайте концентрацию катионов комплексообразователя в 0,1 н. растворе тетрахлороаурата (III) водорода, если константа нестойкости комплексного иона Kн = 5 10–22.
15.75.Используя приведенную схему реакции и значения стандарт- ных энтальпий образования веществ1, составьте уравнение и
–––––––––
1 См. прил. 2
95
определите величину энтальпии реакции (кДж/моль SO2):
Cu2S (к) + Cu2O (к) → Cu (к) + SO2 (г).
15.76.При термическом разложении 17 г нитрата серебра с образовани- ем серебра, оксида азота (IV) и кислорода поглотилось 15,85 кДж теплоты. Определите энтальпию образования нитрата серебра (кДж/моль), если энтальпия образования оксида азота (IV) равна 34 кДж/моль.
15.77.Определите, какое количество серебра (моль) взаимодействует с избытком азотной кислоты, если при этом выделяется 44,8 л диоксида азота (н.у.).
15.78.В 0,2 М растворе нитрата меди (II) степень диссоциации со- ставляет 50%. Определите количество катионов меди (моль) в 10 л этого раствора.
15.79.Определите, какое количество меди (моль) прореагировало с избытком концентрированной серной кислоты, если при этом выделилось 22,4 л диоксида серы (н.у.).
15.80.Рассчитайте значение изотонического коэффициента Вант- Гоффа в растворе нитрата серебра, если кажущаяся степень диссоциации соли составляет 80 %.
15.81.Напишите сокращенное ионное уравнение реакции гидролиза сульфата меди (II). Какова сумма коэффициентов в этом урав- нении?
15.82.6,9 % от массы оксида металла IB подгруппы составляет ки- слород. Определите, что это за металл. В ответе укажите число протонов в его атоме.
15.83.Определите объем 0,2 н. раствора соляной кислоты (л), необ- ходимой для осаждения 143,5 г хлорида серебра.
15.84.Каково значение рН в водном растворе нитрата серебра (I)?
15.85.Концентрация катионов Cu2+ в растворе сульфата меди (II) 0,7 моль/л, кажущаяся степень диссоциации соли в растворе 70 %. Какова молярная концентрация раствора сульфата меди (II)?
15.86. Энтальпии образования Cu2O(к) и Ag2O(к) равны −173 и −31 кДж/моль соответственно. Восстановление какого из ок- сидов графитом до металла и СО(г), чья энтальпия образования равна −110 кДж/моль, будет сопровождаться экзотермическим тепловым эффектом? Укажите энтальпию образования соот- ветствующего оксида.
15.87.При растворении 4,5 г смеси алюминия и меди в избытке со- ляной кислоты выделилось 2,8 л газа (н.у.). Определите со- держание меди (%)в исходной смеси.
96
15.88.К раствору, содержащему 27 г хлорида меди, прибавили рас- твор, содержащий 5,1 г сероводорода. Определите массу вы- павшего осадка.
15.89.В раствор медного купороса опустили кадмиевую пластинку. Определите массу выделившейся меди (г), если масса пла- стинки уменьшилась на 6 г.
15.90.После обработки 64 г технической меди избытком концентри- рованной серной кислоты выделилось 22 л сернистого газа (н.у.). Определите содержание нерастворимых в кислоте при- месей (%) в меди.
15.91.В раствор медного купороса опустили железную пластинку массой 30 г. Определите массу выделившейся меди (г), если масса пластинки увеличилась на 10 %.
15.92.Рассчитайте, какой металл: медь, серебро или золото – позво- лит в паре с цинком получить гальванический элемент с наи- большей ЭДС. В ответе укажите число протонов в ядре его атома.
15.93.Расположите соли в порядке возрастания рН их растворов: 1) фторид серебра; 2) нитрат серебра; 3) нитрат меди. В ответе приведите порядковые номера в правильной последователь- ности.
15.94.При растворении в разбавленной азотной кислоте 15 г сплава меди, железа и золота образовалось 4 л (н.у.) оксида азота (II) и 0,12 г нерастворимого остатка. Определите содержание ме- ди (%) в исходном сплаве.
15.95.При термическом разложении 200 г смеси нитратов меди (II) и серебра выделилось 49,5 л газообразных продуктов (н.у.) Оп- ределите массовую долю нитрата серебра (%) в смеси.
15.96.Из двух литров 5 М раствора нитрата серебра при электролизе было выделено 100 г серебра. Какова стала молярная концен- трация раствора?
15.97.Рассчитайте моляльную концентрацию меди в золотом сплаве 875-й пробы. (Проба обозначает число граммов драгоценного металла в 1000 г сплава золота с медью.)
15.98.Рассчитайте мольную долю меди в серебряном сплаве 916-й пробы. (Проба означает число граммов драгоценного металла в 1000 г сплава серебра с медью.)
15.99.Значение ЭДС гальванического элемента Sn|Sn2+||Mex+|Me в стандартных условиях составляет 0,94 В. Определите металл и укажите его порядковый номер в таблице Менделеева.
97
15.100. Используя значения констант нестойкости катиона диаммин- серебра (I) (Kн = 10–8) и дитиосульфатоаргентат (I)-иона (Kн = 10–21), определите, в каком растворе и во сколько раз кон- центрация ионов Ag+ больше. Исходная концентрация аммино- и тиосульфатных комплексов одинаковая.
98
16.ЭЛЕМЕНТЫ СЕМЕЙСТВА ЖЕЛЕЗА
16.1.Составьте электронную формулу атома железа. Укажите число р-орбиталей, заполненных электронами.
16.2.Составьте электронную формулу атома кобальта. Укажите число d-орбиталей, заполненных спаренными электронами в невозбужденном атоме.
16.3.Составьте электронную формулу атома никеля. Укажите число d-орбиталей, заполненных неспаренными электронами в не- возбужденном атоме.
16.4.Составьте электронную формулу атома железа в степени окис- ления III. Укажите число электронов, находящихся в этом ато- ме на d-подуровне.
16.5.Составьте электронную формулу атома кобальта в степени окисления II. Укажите число d-орбиталей, заполненных в этом атоме спаренными электронами.
16.6.Составьте электронную формулу атома никеля. Укажите об- щее число электронов на подуровнях с главным квантовым числом 3.
16.7.Составьте электронную формулу атома никеля в степени окисления II. Укажите число d-орбиталей, заполненных в этом атоме спаренными электронами.
16.8.Составьте электронную формулу атома железа. Укажите об- щее число s-электронов в невозбужденном атоме железа.
16.9.Составьте электронную формулу атома кобальта. Укажите общее число d-электронов в его атоме.
16.10.Составьте электронную формулу атома никеля. Укажите число подуровней, занятых только спаренными электронами в невоз- бужденном атоме.
16.11.Составьте электронную формулу атома железа. Укажите число неспаренных электронов в этом атоме.
16.12.Составьте электронную формулу атома кобальта. Укажите число неспаренных электронов в этом атоме.
16.13.Составьте электронную формулу атома никеля. Укажите число неспаренных электронов в этом атоме.
16.14.Составьте электронную формулу атома железа. Укажите об- щее число р-электронов в невозбужденном атоме железа.
16.15.Составьте электронную формулу атома кобальта. Укажите общее число s-электронов в невозбужденном атоме кобальта.
99
16.16.Для какого из элементов семейства железа более характерна степень окисления III? Составьте электронную формулу атома этого элемента и укажите число электронов, находящихся на его d-подуровне.
16.17.Соли какого металла семейства железа в водном растворе имеют розовую окраску? Составьте электронную формулу иона металла, находящегося в этом растворе, и укажите число d-электронов в данном ионе.
16.18.Соли какого металла семейства железа в водном растворе имеют зеленую окраску? Составьте электронную формулу иона металла, находящегося в этом растворе, и укажите число неспаренных d-электронов в данном ионе.
16.19.Значения изотонического коэффициента Вант-Гоффа и степе- ни электролитической диссоциации для раствора хлорида же- леза равны 3,4 и 80 %, соответственно. Сколько неспаренных электронов в катионе этой соли?
16.20.Значения изотонического коэффициента Вант-Гоффа и степе- ни электролитической диссоциации для раствора нитрата же- леза равны 2,8 и 90 %, соответственно. Чему равно общее чис- ло электронов в катионе этой соли?
16.21.Составьте координационную формулу комплексного соедине-
ния состава CoCl3 · 4NH3 · 2H2O и укажите число атомов во внутренней сфере этого комплекса.
16.22.Составьте координационную формулу нитрата иодопентаам- минкобальта (III) и укажите общее число атомов в его молекуле.
16.23.Составьте эмпирическую формулу тетрацианоникелата (II) калия. Чему равно число молекул, входящих в состав этой формулы?
16.24.Составьте уравнение реакции взаимодействия гексародано- феррата (III) калия с избытком фторида калия. Укажите сумму коэффициентов уравнения.
16.25.Составьте уравнение реакции взаимодействия гексацианофер- рата (II) калия с хлором. Чему равна молекулярная масса окис- лителя?
16.26.Определите, сколько неспаренных электронов в парамагнит- ном гексахлороферрат (II)-ионе.
16.27.Сколько неспаренных электронов в парамагнитном катионе гексаамминкобальта (III)?
16.28.Чему равно общее число атомов, входящих во внутреннюю сферу сульфата бромотриамминдиаквакобальта (III)?
100