Общая и неорганическая химия. Неорганическая химия. Учебное пособие

та относится к железу и алюминию? Взаимодействует ли она с серебром и золотом? Ответ подтвердите соответствующими реакциями.

128.Объясните строение иона NO+ c позиции метода МО. Приведите примеры соединений, содержащих нитрозоний-ион.

129.Какой тип гибридизации имеют орбитали азота в молекуле аммиака? Какая пространственная конфигурация у молекулы аммиака и какие свойства обеспечивает такое строение?

130.Получение диоксида азота в лаборатории и в промышленности. Объясните, почему диоксид азота полностью обесцвечивается при охлаждении? Можно ли добиться этого при его нагревании? Ответ подтвердите термодинамическими расчетами.

131.Что происходит при растворении аммиака в воде? Как получаются соли аммония? Что происходит при их нагревании? Приведите примеры.

132.Какие степени окисления характерны для азота? Приведите примеры соединений, в которых азот проявляет эти степени окисления. Напишите уравнения реакций получения этих соединений.

133.Получение гидразина. Опишите его химические свойства. Составьте уравнения реакций для процесса: к подкисленному разбавленной серной кислотой раствору перманганата калия прилили по каплям раствор сульфата гидразония.

134.Опишите строение азид-иона N3− с позиции метода ВС и согласуйте его строение с окислительно-восстановительной способностью. Приведите примеры реакций.

135.Постройте диаграммы молекулярных орбиталей для NO+, NO и NO–. Какие из приведенных частиц обладают парамагнитными свойствами? В каком порядке их можно расположить по величине энергии связи?

136.Охарактеризуйте кислотно-основные и окислительно-восстано- вительные свойства гидроксиламина. Приведите соответствующие уравнения реакций, подтверждающие его свойства.

137.Оксиды азота в степени окисления +2, +3, +4, +5. Какие оксиды азота могут быть получены при взаимодействии твердого нитрита натрия и раствора серной кислоты? Напишите уравнения происходящих реакций. Кратко охарактеризуйте химические свойства оксидов.

138.Чем объясняется химическая инертность молекулярного азота? Опишите химические свойства азота.

139.Какие химические свойства характерны для оксида азота (II)? Приведите уравнения соответствующих реакций.

140.Объясните строение N2O c позиции метода ВС. Какими свойствами он обладает? Показать на примере реакций.

141.Какова химическая природа водного раствора аммиака? Какие равновесия обнаруживаются в таком растворе? Восстановительными или окислительными свойствами обладает аммиак? Подтвердите это соответствующими реакциями.

91

142.Приведите примеры основных, кислотных и амфотерных нитридов. Покажите их отношения к воде. Нитриды каких элементов отличаются особой жаропрочностью и стойкостью?

143.Охарактеризуйте кислотно-основные и окислительно-восстано- вительные свойства гидроксиламина. Составьте уравнения реакций для процессов: к подкисленному серной кислотой раствору сульфата железа

(II)прилили по каплям раствор сульфата гидроксиламмония.

144.Как можно получить азотистоводородную кислоту? Охарактеризуйте ее кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Приведите примеры.

145.Как в рамках метода ВС согласовать валентные возможности атома азота в азотной кислоте?

146.Аммиак. Напишите реакцию получения аммиака и в лаборатории. При каких условиях осуществляется синтез аммиака из азота и водорода в промышленности?

147.Азотистая кислота и ее соли. Их получение и свойства. Как отличить раствор нитрита натрия от нитрата натрия? Приведите соответствующие уравнения реакций.

148.Охарактеризуйте кислотно-основные свойства всех оксидов азота на примере их отношения к щелочам.

149.Соли какой кислоты называются азидами? Как их можно получить? Какими свойствами они обладают? Привести примеры реакций.

150.Какие типы реакций характерны для аммиака? Ответ мотивировать. Приведите уравнения соответствующих реакций.

6. р-элементы V группы. Подгруппа фосфора

151.Опишите строение орто-, мета- и дифосфорной кислот. Чему равна степень окисления фосфора в этих кислотах? Чем объяснить отсутствие окислительных свойств у фосфорных кислот?

152.Как можно получить соединения висмута (V)? Какими свойствами они обладают? Почему?

153.Напишите все способы получения РН3. Опишите его химические свойства. Приведите уравнения соответствующих реакций. Почему

вотличие от аммиака фосфин хуже растворяется в воде и не создает в растворе щелочную среду?

154.Назовите аллотропные модификации фосфора. Как построена и из скольких атомов состоит при обычных условиях молекула фосфора? Напишите реакцию получения фосфора в промышленности.

155.Какова основность фосфорноватистой кислоты? Как можно ее получить? Какими свойствами, окислительными или восстановительными, она обладает? Приведите примеры реакций.

156.Напишите реакцию взаимодействия PCl3 и BiCl3 c водой и объясните различие в продуктах гидролиза этих соединений.

92

157. Как можно получить As2S3? Напишите уравнения реакций: As2S3 + (NH4)2S 

As2S3 + (NH4)2S2 

158.Перечислите кислородсодержащие кислоты фосфора с его валентностью в них, равную (V). Чему здесь равна степень окисления фосфора? Опишите способы их получения и химические свойства. Приведите их графические формулы.

159.Какие вещества называются галогенангидридами кислородосо-

держащих кислот? Хлорангидридами каких кислот являются PCl3 и POCl3? Назовите эти соединения и напишите их щелочной гидролиз.

160.Как изменяются кислотно-основные и окислительные свойства

вряду As(+V) − Sb(+V) − Bi(+V)? Приведите примеры.

161.Какие элементы подгруппы мышьяка в степени окисления (III) образуют тиосоли? Напишите формулы этих тиосолей, их названия и уравнения реакций их получения взаимодействием соответствующих хлоридов с избытком сульфида аммония.

162.Составьте уравнения реакций получения Р4 при восстановлении Са3(РО4)2 углеродом без участия и с участием SiO2. Каково влияние SiO2 на протекание данного процесса и чем это объясняется?

163.Напишите, как можно получить и в чем растворить:

а) Sb(OH)3 и Bi(OH)3; б) Sb2O3 и Bi2S3.

164. Сульфиды мышьяка (III) и сурьмы (III) дают тиосоли, растворяясь в сульфиде аммония. Будут ли растворяться в сульфиде аммония Bi2S3 и Sb2S5? Ответ поясните. Напишите уравнения соответствующих реакций.

165. Как действует концентрированная азотная кислота на мышьяк, сурьму и висмут? Напишите уравнения соответствующих реакций. Что они доказывают?

166. На чем основано открытие мышьяка по методу Марша? Как отличить AsH3 от SbH3? Опишите их свойства.

167. Покажите с помощью соответствующих уравнений реакций, как изменяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства в ряду гидроксидов As(OH)3 − Sb(OH)3 − Bi(OH)3?

168. Проиллюстрируйте на примерах конкретных реакций амфотерный характер оксидов мышьяка (III) и сурьмы (III).

169. Объясните уменьшение основных свойств в ряду NH3 − PH3 − AsH3 − SbH3 − BiH3? Как можно получить эти соединения и какими свойствами они обладают?

170. Сульфиды мышьяка (III), сурьмы (III) и висмута (III) практически нерастворимы в воде. В чем можно растворить эти сульфиды?

171. Какой вывод можно сделать о характере изменения кислотноосновных свойств в ряду PCl3 − AsCl3 − SbCl3 − BiCl3? Как протекает гидролиз этих соединений?

93

172.Докажите изменение металлических свойств простых веществ

вряду «фосфор – мышьяк – сурьма – висмут» на примере взаимодействия этих веществ с азотной кислотой.

173. Какие из сульфидов – As2S3, Sb2S3, Bi2S3 – растворяются в (NH4)2S? Почему? Что получается при взаимодействии образующихся тиосолей аммония с соляной кислотой? Кто из сульфидов взаимодействует

с(NH4)2S2? Напишите уравнения соответствующих реакций.

174.Способы получения фосфористой кислоты. Какова ее основность? Чем объясняется ее способность к диспропорционированию? Приведите примеры соответствующих реакций.

175.Опишите геометрическую конфигурацию молекул хлорида фосфора (III) и (V). Как хлориды фосфора относится к воде, щелочи? Как их получить?

176.Какие соединения называются арсенидами, антимонидами, висмутидами? Как из этих соединений получить арсин, стибин, висмутин?

177.Напишите эмпирические и графические формулы кислот: а) ортофосфорной и дифосфорной; б) фосфористой и фосфорноватистой. Какова основность этих кислот? Определите степень окисления фосфора в каждой из этих кислот.

178.Изменение устойчивости и окислительных свойств в ряду окси-

дов P2O5, As2O5, Sb2O5? Как можно получить эти оксиды? Какова их природа? Докажите с помощью соответствующих уравнений реакций?

179.Получение из природного фосфата простого и двойного суперфосфата. В чем их преимущества и недостатки в отношении друг друга? Какие еще фосфорные удобрения используют?

180.Какие из галогенидов PCl3, AsF5, SbBr3, BiI3 относятся к галогенангидридам, а какие – к солям? Как относятся эти соединения к воде?

7.р-элементы IV группы

181.Опишите строение молекулы СО с точки зрения методов ВС и МО. Какие химические свойства характерны для СО? Докажите с помощью соответствующих уравнений реакций.

182.Чем отличаются продукты гидролиза SiF4 от продуктов гидролиза других тетрагалогенидов кремния? Напишите уравнения реакции.

183.Какие химические реакции лежат в основе лабораторных и промышленных методов получения углекислого газа? Какова природа этого оксида? Докажите с помощью соответствующих уравнений реакций.

184.Какую степень окисления имеют атомы свинца в оксиде Pb3O4. Как его можно получить? Закончите уравнения реакций:

Pb3O4 + NaCl + H2SO4 →

Pb3O4 + HNO3 →

94

185.Охарактеризуйте отношения олова и свинца к кислотам и щелочам. Приведите уравнения соответствующих реакций. Что доказывают эти реакции?

186.Какое соединение более гидролизуется в водном растворе SnCl2 или SnCl4? В каком растворе при одинаковой молярной концентрации больше рН? Какое соединение образует SnCl4 с продуктом гидролиза?

187.Распределите электроны по молекулярным орбиталям молеку-

лы С2. Охарактеризуйте химические свойства углерода в форме алмаза, графита, карбина, фуллерена.

188.Какие соединения называются силицидами? Предположите несколько способов получения силицидов. Охарактеризуйте их свойства.

189.В чем заключается различие в структуре и свойствах - и β-оло- вянных кислот? Напишите уравнения реакций получения этих кислот.

190.Как изменяются окислительная активность и кислотно-

основные свойства в ряду гидроксидов Ge(OH)4, Sn(OH4), Pb(OH)4? Приведите примеры соответствующих реакций.

191.Оксид кремния (IV). Его структура и свойства. Кварцевое стекло. В чем можно растворить оксид кремния (IV)? Приведите примеры и напишите уравнения соответствующих реакций.

192.Как изменяются металлические свойства в ряду германий, олово, свинец? Докажите с помощью соответствующих уравнений реакций.

Закончите уравнение реакции и подберите коэффициенты с помощью электронно-ионного метода:

Ge + KClO3 + KOH →

193. Какие соединения называются карбидами? Как они получаются, классифицируются и какими свойствами обладают? Закончите уравнения:

а) Be2C + H2O →

б) Na4C + H2O →

в) CaC2 + H2O →

г) Al4C3 + H2O→

194.На какой реакции основан общий способ получения водородных соединений р-элементов IV группы периодической системы? Приведите уравнения реакций. Сравните устойчивость и восстановительные свойства

вСН4, SiH4, SnH4, PbH4, GeH4.

195.Сульфид олова (IV) растворяется в (NH4)2S. Составьте уравне-

ние соответствующей реакции. Будет ли растворяться в (NH4)2S сульфид олова (II), сульфид свинца (II) и (IV)? Ответ мотивировать.

196.Исходя из теории валентных связей, укажите, какие гибридные состояния характерны для углерода. Приведите примеры.

197.Строение молекулы роданистоводородной кислоты. Роданид калия можно получить при взаимодействии цианида калия с дисульфидом аммония. Составьте уравнение этой реакции. Является ли она окислительновосстановительной?

95

198.Чем объясняется тот факт, что малорастворимые в воде PbCl2

иPb(OH)2 растворяются соответственно в избытке концентрированной соляной кислоты и щелочи? Напишите уравнения реакций.

199.Оксид свинца (IV). Химическая природа оксида и его окислительные свойства. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты с помощью электронно-ионного метода:

PbO2 + KI + H2SO4 →

PbO2 + FeSO4 + H2SO2 →

200.Сравните химические свойства углерода и кремния на примере

отношения этих веществ к концентрированным HNO3, H2SO4, KOH. Что доказывают эти реакции?

201.Почему германий не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной он растворяется? Напишите уравнение реакций растворения германия в концентрированной серной кислоте и в концентрированном растворе гидроксида натрия.

202.Дициан. Охарактеризуйте строение с позиции метода ВС. Опишите получение дициана и его химические свойства.

203.Как объяснить, что молекула циановодорода имеет линейную

форму? Как можно получить циановодород? Охарактеризуйте его кислотные свойства. Какие особенности структуры иона CN– обусловливают его способности входить в состав многих комплексных соединений? Приведите примеры.

204.Приведите примеры реакций, иллюстрирующие усиление металлических признаков в ряду Ge, Sn, Pb. Закончите уравнения реакций:

а) GeS + K2S →

б) PbCl2 + HCl(конц) →

в) GeS + (NH4)2S →

г) SnCl4 + H2O →

205.Почему при растворении олова в соляной кислоте получается хлорид олова (II), а не хлорид олова (IV)? Как можно получить хлорид олова (IV)? Что получается при взаимодействии раствора хлорида олова (IV) с водным раствором аммиака?

206.Как изменяются устойчивость, восстановительная активность,

кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов Ge(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2? Докажите с помощью соответствующих уравнений реакций.

207.Напишите уравнения реакций получения тетрахлорида и нитрида кремния, и укажите условия их протекания. Почему тетрагалогениды кремния дымят во влажном воздухе? Закончите уравнения реакций:

а) SiCl4 + H2O →

б) Si3N4 + NaOH →

208. Как можно получить оксиды германия (II), олова (II) и свинца (II)? Охарактеризуйте их кислотно-основные свойства с помощью соответствующих уравнений реакций.

96

209. Окислительные или восстановительные свойства могут проявлять углерод, оксид углерода (II), оксид углерода (IV)? Приведите примеры соответствующих реакций. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты с помощью электронно-ионного метода:

K2Cr2O7 + CO + H2SO4 →

CO + PdCl2 + H2O →

210. Напишите уравнение реакций получения сульфида олова (II) и свинца (II). Как они взаимодействуют с дисульфидом аммония? Что получится, если на продукт реакции подействовать соляной кислотой?

8. Комплексные соединения

211.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K2[Cr(H2O)(SCN)5], [Ag(NH3)2]Cl, [Cu(NH3)2(SCN)2], [Pt(NH3)3Cl][PdNH3Cl3].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Mn(NH3)6]2+, если известно, что он высокоспиновый; приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

212.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K[HgNH3Cl3], [Mn(H2O)6]SO4, [Pd(NH3)2Cl2], [Co(NH3)6][ReCl6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

2KBr · PdBr2 →

NiCl2 · 6H2O →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Cu(CN)4]2– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

213.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Сr(H2O)6]Cl3, K3[Fe(CN)6], [Pt(NH3)2Cl2], [Pt(NH3)4][PtCl2(NO2)2].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [MnCl4]2– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [Ni(CN)4]2–, если известно, что он диамагнитный.

97

214.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K2[PtCl3(NO2)], [Сr(H2O)5Cl]Cl2, [Rh(NH3)3I3], [Сo(NH3)6][Сr(CN)6].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Mn(OH)6]4–, если он высокоспиновый, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

215.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: Na[Hg(NH3)Cl3], [Cr(H2O)4Cl2]Cl, [Cu(NH3)2Cl2], [Pt(NH3)4][PtCl(NO2)3].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

CrCl3·6H2O → 3KF·CoF3 →

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [Pt(NH3)4]2+, если он диамагнитный.

216.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: Na[Au(CN)2Br2], [CoH2O(NH3)4(CN)](NO3)2, [Pt(NH3)2Cl4], [Cu(NH3)4][PdCl4].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля,

d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

217.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Pt(NH3)4Cl2]SO4, Na2[PtCl6], [Co(H2O)3F3], [Cr(H2O)6][Co(NO2)6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

FeF3 · 3NaF →

Cr(NO3)3 · 3NH3 · 3H2O →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Be(H2O)4]2+ и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

218.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

98

онные сферы, назовите комплексное соединение: [Cr(H2O)3(NH3)3](NO3)3, K3[Fe(CN)6], [Cr(NH3)3PO4], [Pd(NH3)4][PtCl4].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Hg(CN)4]2– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [Co(SCN)4]2–, если он имеет три неспаренных электрона.

219.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(NH3)5Cl](NO3)2, Na2[NiCl4], [Cu(NH3)2(SCN)2], [Pt(NH3)3Cl][AuCl4].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Co(NH3)6]3+, если известно, что он низкоспиновый, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

220.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Cr(NH3)6]Cl3, Ba[Cr(NH3)2(SCN)4]2, [Pt(H2O)2F4], [Cr(H2O)6][Fe(CN)6]

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

Co(NO2)3 · 3KNO2 →

Co(NO2)3 · 2KNO2 · NH3 →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [AgI2]– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

221.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(NH3)5H2O]Cl3, K2[NiF6], [Cr(H2O)3(C2O4)Cl], [Rh(NH3)6][CoCl6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

Cd(NO3)2 · 6H2O →

Zn(OH)2 · 2KOH →

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [NiF4]2–, если известно, что он имеет два неспаренных электрона.

222.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

99

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(H2O)(NH3)4(CN)]Br2, Na3[Cr(CN)6], [Pt(NH3)2Cl4], [Cu(NH3)4]3[CoCl6]2.

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [СoF6]3–, если известно, что он высокоспиновый, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

223.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3, K2[CoCl4], [Rh(NH3)3F3], [Cu(NH3)4][HgCl4].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Co(SCN)4]2– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [NiCl4]2–, если известно, что он высокоспиновый.

224.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: Na2[Pt(OH)3Cl3], K3[FeF6], [Ru(NH3)3Cl3], [Co(NH3)6][CoBr3Cl3].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

2KF · TaF5 →

Mn(CN)2 · 4KCN →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [CrF6]3– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

225.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K3[Cr(CN)5NO2], [Co(NH3)4(NO2)2]Cl, [Pt(NH3)2Cl4], [Pt(NH3)3Cl][AuBr4].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Fe(CN)6]3–, если он имеет один неспаренный электрон, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

226.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(NH3)4Сl2]Br, K[Cr(NH3)2(SCN)4], [Co(NH3)3Сl3], [Cu(NH3)4][PtCl4].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

100