Неорганическая химия. Сборник задач для самостоятельной работы
.pdf
Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов и рас- считайте константы диссоциации электролитов по следующим данным:
|
Электролит |
Степень |
Концентрация |
|
диссоциации, % |
электролита, г/л |
|
|
|
||
6.33. |
Уксусная кислота |
1,6· 10–3 |
0,6 |
6.34. |
Муравьиная кислота |
1 |
46 |
|
НСООН |
|
|
6.35. |
Иодноватистая кислота |
10–4 |
1,44 |
|
HIO |
|
|
Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов. Опре- делите концентрацию указанных ионов (моль/л) по следующим данным:
|
|
|
Степень |
Константа |
|
|
|
диссо- |
|
|
Электролит |
Ионы |
диссоциа- |
|
|
циации, |
|||
|
|
|
ции |
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
2 · 10–5 |
|
6.36. |
Уксусная кислота |
Ацетат-ион |
2 |
|
6.37. |
Азотистая кислота |
Нитрит-ион |
5 |
5 · 10–4 |
6.38. |
Гидрат аммиака |
Ион аммония |
1 |
2 · 10–5 |
6.39. |
Циановодородная |
Цианид-ион |
10–2 |
5 · 10–10 |
|
кислота HCN |
|
|
6,8 · 10–4 |
6.40. |
Фтороводородная |
Фторид-ион |
5 |
|
|
кислота |
|
|
|
Воспользовавшись данными, представленными в таблице, опре- делите степень диссоциации (%) электролитов в водных растворах.
|
Электролит |
Моляльность |
tзатв, ºС |
tкип, ºС |
|
раствора, |
|||
|
|
моль/кг |
|
|
6.41. |
Ортофосфат натрия |
0,3 |
–1,89 |
– |
6.42. |
Хлорид аммония |
2 |
–6,70 |
– |
6.43. |
Хлорид калия |
2 |
–5,58 |
– |
6.44. |
Хлорид алюминия |
0,5 |
– |
100,65 |
6.45. |
Сульфат натрия |
1 |
– |
101,35 |
Воспользовавшись данными, представленными в таблице, опре- делите неизвестную величину:
41
|
|
Масса |
|
Степень |
|
|
|
|
элект- |
Масса |
tзатв, |
tкип, |
|
|
Электролит |
диссоци- |
||||
|
ролита, |
воды, г |
ºС |
ºС |
||
|
|
ации, % |
||||
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.46. |
Нитрат калия |
101 |
1000 |
? |
–3,03 |
– |
6.47. |
Хлорид кальция |
11,1 |
400 |
? |
– |
100,33 |
6.48. |
Хлорид алюминия |
6,8 |
200 |
? |
–1,72 |
– |
6.49. |
Ортофосфат калия |
10,6 |
100 |
? |
–2,74 |
– |
6.50. |
Азотная кислота |
6,3 |
250 |
82 |
? |
– |
6.51. |
Сульфат магния |
20 |
100 |
75 |
– |
? |
6.52. |
Хлорид магния |
? |
200 |
75 |
–1,23 |
– |
6.53. |
Хлорид алюминия |
? |
250 |
82 |
|
100,8 |
6.54. |
Нитрат кальция |
? |
100 |
78 |
–1,1 |
– |
6.55. |
Хлорид никеля (ІІ) |
? |
400 |
68 |
– |
101,3 |
6.56. |
Сульфат кобаль- |
? |
270 |
70 |
–2,4 |
– |
|
та (ІІ) |
|
|
|
|
|
6.57. |
Нитрат цинка |
35 |
? |
62 |
–1,75 |
– |
6.58. |
Нитрат магния |
14 |
? |
66 |
– |
100,7 |
6.59. |
Хлорид железа (ІІІ) |
45 |
? |
73 |
–3,1 |
– |
6.60. |
Сульфат магния |
25 |
? |
65 |
–3,3 |
– |
Рассчитайте рН водных растворов электролитов по приведенным данным:
|
|
|
Степень диссо- |
|
Электролит |
Концентрация |
циации, |
|
|
|
% |
|
|
|
|
6.61. |
Серная кислота |
0,05 М |
100 |
6.62. |
Хромовая кислота H2CrO4 |
6,25·10–3 М |
80 |
6.63. |
Гидроксид кальция |
6,25·10–3 М |
80 |
6.64. |
Серная кислота |
0,125 н. |
80 |
6.65. |
Гидроксид стронция |
0,25 н. |
40 |
6.66. |
Селеновая кислота H2SeO4 |
6,25·10–2 М |
80 |
6.67. |
Серная кислота |
0.49 г/л |
100 |
6.68. |
Едкий натр |
0,001 М |
100 |
6.69. |
Гидроксид бария |
0,0125 н. |
80 |
6.70. |
Азотная кислота |
0,63 г/л |
100 |
42
Рассчитайте рН водных растворов слабых электролитов по дан- ным таблицы:
|
Слабый электролит |
Концентрация, |
Константа |
|
моль/л |
диссоциации |
|
|
|
||
|
|
|
10–4 |
6.71. |
Азотистая кислота |
0,01 |
|
6.72. |
Гидрат аммиака |
0,1 |
10–5 |
6.73. |
Хлорноватистая кислота |
0,01 |
10–8 |
|
HClO |
|
10–5 |
6.74. |
Фтороводородная кислота |
0,1 |
|
6.75. |
Циановодородная кислота |
0,01 |
10–10 |
|
HCN |
|
|
6.76.Определите рН водного раствора ацетата натрия с концентра- цией 0,1 н., если степень гидролиза соли составляет 10–2 %.
6.77.Определите рН водного раствора хлорида аммония с концен- трацией 0,01 М, если степень гидролиза соли составляет 0,1 %.
6.78.Определите рН водного раствора цианида натрия (NaCN) с концентрацией 0,01 н., степень гидролиза соли составляет 1 %.
6.79.Определите рН сантимолярного водного раствора гипохлорита калия (КClO), учитывая, что константа диссоциации хлорнова- тистой кислоты равна 10–8.
6.80.Определите рН децимолярного водного раствора хлорида ам- мония, учитывая, что константа диссоциации гидрата аммиака равна 10–5.
Составьте уравнения реакций гидролиза солей в молекулярной и сокращенной ионной формах. В ответе укажите число атомов в мо- лекулах полученных солей, продуктов гидролиза.
6.81.Ортофосфат калия
6.82.Сульфит натрия
6.83.Нитрат кадмия
6.84.Иодид алюминия
6.85.Хлорид железа (ІІІ)
6.86.Карбонат калия
6.87.Хлорид железа (ІІ)
6.88.Сульфид лития
6.89.Нитрат цинка
6.90.Сульфат меди (ІІ)
6.91.Нитрат свинца (ІІ)
43
6.92.Сульфат цинка
6.93.Бромид меди (ІІ)
6.94.Сульфит калия
6.95.Сульфат железа (ІІІ)
6.96.Хлорид алюминия
6.97.Сульфат железа (ІІ)
6.98.Сульфат алюминия
6.99.Ортофосфат натрия 6.100. Сульфид калия
44
7. СТРОЕНИЕ АТОМА
Составьте электронные формулы атомов приведенных ниже эле- ментов. В ответе укажите сумму значений орбитальных квантовых чисел всех электронов внешнего уровня.
7.1.Галлий
7.2.Индий
7.3.Таллий
7.4.Селен
7.5.Теллур
Составьте электронные формулы атомов приведенных ниже эле- ментов. Определите, к какому семейству элементов они относятся. В ответе укажите семейство и максимальную степень окисления эле- мента.
7.6.Рений
7.7.Ниобий
7.8.Вольфрам
7.9.Франций
7.10.Ртуть
Составьте электронные формулы атомов приведенных ниже эле- ментов. В ответе укажите число неспаренных электронов, имеющих- ся в атоме элемента в нормальном (невозбужденном) состоянии.
7.11.Кадмий
7.12.Серебро
7.13.Хром
7.14.Молибден
7.15.Вольфрам
Составьте электронные формулы атомов приведенных ниже эле- ментов. В ответе укажите суммарный спин электронов предвнешнего уровня.
7.16.Железо
7.17.Никель
7.18.Кобальт
7.19.Ванадий
7.20.Хром
45
Электронная формула атома элемента заканчивается так, как ука- зано ниже. Определите элемент и составьте его полную электронную формулу. В ответе укажите подгруппу, в которой находится элемент.
7.21.…3s2 3p4
7.22.…3d3 4s2
7.23.…5d3 6s2
7.24.…6s2 6p1
7.25.…3d5 4s1
Электронная формула атома элемента заканчивается так, как ука- зано ниже. Определите элемент и составьте его полную электронную формулу. Рассчитайте эквивалент элемента в его высшем оксиде.
7.26.…5d10 6s2
7.27.…4d2 5s2
7.28.…5d3 6s2
7.29.…4s2 4p1
7.30.…5s2 5p3
7.31.…5s2 5p5
7.32.…2s2 2p3
7.33.…4s2 4p2
7.34.…3s2 3p3
7.35.…2s2 2p2
Электронная формула элемента заканчивается так, как указано ниже. Определите элемент, составьте его полную электронную фор- мулу. Приведите формулу его высшего оксида и укажите число ато- мов в этом соединении.
7.36.…3d5 4s2
7.37.…5d2 6s2
7.38.…4d10 5s1
7.39.…4s2 4p3
7.40.…5s2 5p5
Определите порядковый номер элемента, у атома которого внеш- ние электроны характеризуются следующими значениями квантовых чисел:
46
|
n |
l |
m |
s |
7.41. |
3 |
0 |
0 |
½ |
7.42. |
3 |
1 |
–1 |
½ |
7.43. |
3 |
1 |
–1, 0 |
½ |
7.44. |
4 |
1 |
–1, 0, 1 |
½ |
7.45. |
4 |
1 |
–1, 0, 1 |
½, –½ |
7.46. |
5 |
1 |
–1, 0 |
½ |
7.47. |
5 |
1 |
–1, 0, 1 |
½, –½ |
7.48. |
6 |
1 |
–1 |
½ |
7.49. |
2 |
1 |
–1, 0, 1 |
½ |
7.50. |
2 |
1 |
–1, 0, 1 |
½, –½ |
7.51. |
4 |
0 |
0 |
½ |
7.52. |
3 |
1 |
–1, 0, 1 |
½ |
7.53. |
4 |
1 |
–1 |
½ |
7.54. |
2 |
0 |
0 |
½, –½ |
7.55. |
5 |
0 |
0 |
½, –½ |
7.56. |
5 |
0 |
0 |
½ |
7.57. |
7 |
0 |
0 |
½, –½ |
7.58. |
6 |
1 |
–1, 0, 1 |
½ |
7.59. |
6 |
1 |
–1, 0 |
½ |
7.60. |
5 |
1 |
–1, 0, 1 |
½ |
7.61.Составьте электронную формулу атома золота в степени окис- ления III. Укажите число d-электронов, имеющихся в этом атоме.
7.62.Составьте электронную формулу атома брома. Определите, сколько нейтронов содержит изотоп брома с массовым числом
79 .
7.63.Назовите элемент, ядро атома которого состоит из 81 протона и 123 нейтронов. В ответе укажите его химический символ.
7.64.Составьте электронную формулу атома железа в степени окис- ления II. Определите суммарное число протонов и электронов в этом атоме.
7.65.Составьте электронную формулу атома изотопа серы 32S в низшей степени окисления. Определите, сколько электронов и нейтронов содержит этот атом.
7.66.Составьте электронную формулу атома железа в степени окис- ления III. В ответе укажите число электронов на третьем энер- гетическом уровне.
47
7.67.Составьте электронную формулу атома иода в высшей степени окисления. В ответе укажите суммарное число протонов и электронов в этом атоме.
7.68.Составьте электронную формулу атома элемента 2-го периода VA подгруппы в низшей степени окисления. Приведите фор- мулу соединения элемента с водородом. В ответе укажите число атомов в этом соединении.
7.69.Составьте электронную формулу атома элемента 4-го периода VA подгруппы в степени окисления III. Приведите формулу соответствующего оксида и укажите число атомов в его моле- куле.
7.70.Составьте электронную формулу атома элемента 6-го периода IVB подгруппы. Определите число неспаренных электронов в этом атоме.
7.71.Составьте электронную формулу атома элемента 4-го периода IB подгруппы. Определите суммарный спин электронов пред- внешнего уровня в этом атоме.
7.72.Составьте электронную формулу атома кремния в возбужден- ном состоянии. В ответе укажите число неспаренных электро- нов в этом атоме.
7.73.Составьте электронную формулу атома неметалла 4-го перио- да VII группы. В ответе приведите число p-орбиталей внешне- го уровня, занятых спаренными электронами.
7.74.Составьте электронную формулу атома элемента 4-го периода VIВ подгруппы. Определите суммарное число s-электронов в этом атоме.
7.75.Составьте электронную формулу атома d-элемента 5-го перио- да VI группы. В ответе укажите число электронов на четвер- том электронном уровне.
7.76.Составьте электронную формулу атома металла 4-го периода VII группы в степени окисления II. В ответе укажите общее число электронов в этом ионе.
7.77.Составьте электронную формулу атома селена в степени окис- ления IV. В ответе укажите общее число p-электронов в этом атоме.
7.78.Определите длину волны де Бройля, которая соответствует электрону, движущемуся со скоростью 7,07·107 м/с.
7.79.Рассчитайте скорость, с которой должна двигаться α-частица с
массой 6,64 10–27 кг, если ей отвечает длина волны де Бройля λ = 1,42 10–3 нм.
48
7.80.Какова должна быть скорость движения электрона, чтобы со- ответствующая ей длина волны де Бройля составила 1,03 нм?
Перечисленные ниже элементы расположите в порядке возраста- ния их атомного радиуса. Составьте электронную формулу атома с наименьшим атомным радиусом и укажите в ответе порядковый но- мер выбранного элемента.
7.81.Бор, бериллий фтор, кислород
7.82.Натрий, цезий, литий, калий
7.83.Кремний, магний, хлор, фосфор
7.84.Кальций, бериллий, барий, стронций, радий
7.85.Мышьяк, фосфор, азот, сурьма
Перечисленные ниже элементы расположите в порядке возраста- ния их атомного радиуса. Составьте электронную формулу атома с наибольшим атомным радиусом и укажите в ответе порядковый но- мер выбранного элемента.
7.86.Галлий, бор, индий, алюминий
7.87.Азот, бор, берилий, фтор
7.88.Кремний, олово, углерод, германий
7.89.Сера, хлор, алюминий, натрий
7.90.Теллур, сера, селен, кислород
Из перечисленных ниже элементов выберите наиболее электроот- рицательный элемент. Составьте электронную формулу его атома и укажите число протонов в его ядре.
7.91.Кислород, бор, углерод, фтор
7.92.Бром, астат, иод, хлор
7.93.Фосфор, алюминий, хлор, натрий
7.94.Сера, теллур, кислород, селен
7.95.Калий, литий, цезий, рубидий
Из перечисленных ниже элементов выберите наименее электроот- рицательный элемент. Составьте электронную формулу его атома и укажите число протонов в его ядре.
7.96.Сера, кислород, теллур, селен
7.97.Алюминий, бор, индий, галлий
7.98.Азот, висмут, фосфор, мышьяк
7.99.Фтор, бром, хлор, иод
7.100. Стронций, кальций, магний, барий
49
8. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Укажите, сколько электронов отдает одна молекула восстановите- ля в приведенных реакциях:
8.1.I2 + Cl2 + H2O → HIO3 + HCl
8.2.Cl2 + Na2SeO3 + NaOH → Na2SeO4 + NaCl + H2О
8.3.HСlO + Br2 + H2O → HCl + HBrO3
8.4.H2SeO4 + H2S → SO2 + Se + H2O
8.5.HClO3 + AsH3 → H3AsO4 + HCl
8.6.Na2Cr2O7 + Na2V4O9 + H2SO4 → HVO3 + Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + + H2O
8.7.FeS2 + O2 + NaOH → FeOOH + Na2SO4 + H2O
8.8.H2O2 + H2S → H2SO4 + H2O
8.9.As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO + H2SO4
8.10.Cu2Te + O2 + H2SO4 → Te + CuSO4 + H2O
8.11.HNO3 + Bi2S3 → Bi(NO3)3 + NO + S + H2O
8.12.CaH2 + H2O → H2 + Ca(OH)2
Укажите, сколько электронов принимает одна молекула окисли- теля в приведенных реакциях:
8.13.Na4V6O17 + Na2SO3 + HCl → VOCl2 + Na2SO4 + NaCl + H2O
8.14.K2Cr2O7 + K2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O
t
8.15. Ca3(PO4)2 + C + SiO2 → P + CO + CaSiO3
8.16. Ca(ClO)2 + FeCl2 + KOH → CaCl2 + FeOOH + KCl + H2O
8.17. KI + K2Cr2O7 + H2SO4 → I2 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 8.18. H2O2 + HIO3 → O2 + I2 + H2O
8.19. V2O5 + HCl(конц) → Cl2 + VOCl2 + H2O
8.20. AsH3 + Fe2(SO4)3 → FeSO4 + As + H2SO4
8.21. KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O 8.22. CuCl2 + SO2 + H2O → CuCl↓ + H2SO4 + HCl
t
8.23. Ca + N2 → Ca3N2 8.24. NH3 + O2 → NO + H2O
8.25. Br2 + Cr2(SO4)3 + KOH → K2CrO4 + KBr + H2O + K2SO4
Укажите атомные массы элементов, которые окисляются в приве- денных реакциях:
50