Общая и неорганическая химия. Неорганическая химия. Учебное пособие

ZnSO4 · 4NH3 →

KF · VF5 →

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [MnCl4]2–, если он имеет пять неспаренных электронов.

227.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Pt(NH3)4Cl2]Cl2, Na[Au(CN)2Br2], [Cr(H2O)3(NO2)3], [Cu(NH3)4][PdBr4].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

CoCl3 · 6NH3 →

4KF · MnF2 →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Zn(NH3)4]2+ и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

228.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: Na3[Сr(OH)6], [Co(NH3)5Br]SO4, [Pd(NH3)2Cl2], [Cu(NH3)4][PtCl4].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля,

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

229.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Rh(NH3)5Cl]Cl2, Na2[PdI4], [Pt(NH3)2(NO2)2], [Cu(NH3)4][Cr(NH3)Cl5].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Mn(CN)6]3– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [NiF6]2–, если известно, что он высокоспиновый.

230.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Cr(H2O)3(NH3)3]Cl3, Na2[Co(SCN)4], [Pt(NH3)2Cl4], [Rh(NH3)5Br][Pt(C2O4)3].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Mn(CN)6]3–, если он имеет два неспаренных электрона, приведите вид расщепления

101

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

231.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(NH3)4(NO2)2]Cl, K2[NiF6], [Hg(NH3)2Cl2], [Cr(NH3)6][Co(CN)6].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [NiF6]4– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

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

232.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексное соединение: K3[Ag(S2O3)2], [Cu(H2O)2(NH3)2]SO4, [Cr(NH3)3(NO2)3], [Co(NH3)6][CrCl6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

RhCl3 · 3KCl →

PtCl2 · NH3 · KCl →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Cr(H2O)6]3+ и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

233.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Al(H2O)6](NO3)3, K[Hg(NH3)I3], [Cu(NH3)2(CN)2], [Cu(NH3)4][Co(SCN)4].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [CoEn2Br2]+, если известно, что он низкоспиновый, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

234.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Co(NH3)5SCN]Cl2, Na[Cr(H2O)2Cl4], [Pt(NH3)2I2], [Rh(H2O)6][CrCl6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

CrCl3 · 2H2O · 4NH3 →

2KF · SnF4 →

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

102

235.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Pt(NH3)5Cl]Br3, K2[Sn(OH)2Cl4], [Rh(NH3)3Cl3], [Co(NH3)6][Cr(NO2)6].

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [NiF4]2– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [PdCl4]2–, если он диамагнитный.

236.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Pd(H2O)(NH3)2Cl]Cl, K3[Mn(SCN)6], [Cr(NH3)3(NO2)3], [Pt(NH3)3Cl][Rh(NH3)2Cl4].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

KF · SbF5 →

PtCl2 · 3NH3 →

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [Cd(NH3)6]2+ и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

237.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю коорди-

национные сферы, назовите комплексные соединения: Na3[CoF6], [Co(H2O)(NH3)4CN]Br2, [Co(NH3)3Cl3], [Pd(H2O)4][PdCl(NO3)3].

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [Cr(H2O)6]3+, если известно, что он имеет три неспаренных электрона, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

238.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: [Cr(H2O)4Cl2]Cl, Na2[Cr(NH3)(CN)5], [Co(NH3)3Cl3], [Pt(NH3)4][PtCl6].

Составьте эмпирические формулы комплексных соединений из следующих веществ:

3KF · VF3 →

PdI2 · KI · NH3 →

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

103

239.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K2[CoNH3(NO2)5], [Pt(NH3)3NO2]Cl, [Rh(H2O)3Cl3], [Pd(NH3)4][Pt(NH3)Cl3]2.

Напишите ионно-молекулярные уравнения ступенчатой диссоциации комплекса [AuCl4]– и составьте выражение для его общей константы нестойкости.

Определите по методу валентных связей гибридные орбитали центрального иона, геометрическую конфигурацию комплекса [SiF6]2–, если он диамагнитный.

240.Определите центральный ион-комплексообразователь, его заряд

икоординационное число, лиганды, внутреннюю и внешнюю координаци-

онные сферы, назовите комплексные соединения: K3[Rh(C2O4)2(NO2)2], [Ru(H2O)4Cl2]NO3, [Pd(NH3)2(SCN)2], [Co(NH3)6][Fe(CN)6]

Используя метод валентных связей и теорию кристаллического поля, определите геометрическую конфигурацию комплекса [CrCl6]3–, если известно, что он высокоспиновый, приведите вид расщепления d-орбиталей центрального иона. Будут ли окрашенными растворы этого комплекса?

9.d-элементы

241.Какие степени окисления характерны для хрома? Приведите формулы оксидов хрома и соответствующих им гидроксидов. Как изменяются кислотно-основные окислительно-восстановительные свойства этих соединений с возрастанием степени окисления хрома? С помощью каких

реакций можно осуществить следующие превращения: Cr → CrCl2 →

Cr(OH)2 → Cr(OH)3 → Na3[Cr(OH)6]?

242.Опишите химические свойства соединений железа (II) − гидроксида, галогенидов, солей кислородосодержащих кислот. Как их можно получить? С помощью каких реакций можно осуществить следующие пре-

вращения: Fe → FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe2O3 → K2FeO4?

243.Как относится металлическое железо к воде, кислороду воздуха,

кислотам HCl, H2SO4, HNO3 разбавленным и концентрированным. Напишите уравнения соответствующих реакций.

244.Охарактеризуйте изменение основных и окислительно-

восстановительных свойств в ряду гидроксидов Fe(OH)2 – Co(OH)2 – Ni(OH)2, их отношение к кислороду воздуха, растворам кислот и щелочей.

245.Охарактеризуйте химические свойства кобальта и никеля. Покажите взаимодействие этих металлов с простыми веществами, разбав-

ленными и концентрированными растворами кислот HCl, H2SO4, HNO3. Приведите уравнения соответствующих реакций.

246.Какие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства характерны для оксида марганца (IV)? Почему при добавлении

MnO2 в раствор пероксида водорода наблюдается интенсивное выделение газа? Приведите уравнения соответствующих реакций.

104

247.Какие степени окисления характерны для марганца? Приведите формулы оксидов марганца и соответствующих им гидроксидов. Как изменяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства этих соединений с возрастанием степени окисления марганца? Приведите уравнения соответствующих реакций.

248.Объясните с позиций теории кристаллического поля, какой из низкоспиновых комплексов [Co(NH3)6]2+ или [Co(NH3)6]3+:

а) является более устойчивым; б) проявляет восстановительные свойства?

249.Опишите лабораторные и промышленные способы получения перманганата калия. Какие окислительно-восстановительные свойства проявляет перманганат-ион в различных средах? Покажите с помощью соответствующих уравнений реакций.

250.Никель, его нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для никеля в его соединениях? Приведите примеры. С помощью каких реакций можно осуществить следующие пре-

вращения: NiSO4 → Ni → NiCl2 → [Ni(NH3)6]Cl2 → Ni(OH)2 → NiO(OH)?

251.Какие степени окисления характерны для железа? Приведите формулы оксидов железа и соответствующих им гидроксидов. Как изменяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства этих соединений с возрастанием степени окисления железа? Приведите уравнения соответствующих реакций.

252.Голубые кристаллы CoCl2 при растворении в воде образуют розовый раствор. Почему при добавлении концентрированного раствора ро-

данида аммония NH4SCN раствор окрашивается в синий цвет, а при разбавлении вновь становится розовым? Объясните, почему при добавлении к этому раствору изоамилового спирта окраска водной и органической фазы разная?

253.Какие кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства проявляют соединения Cr (III)? Как их можно получить? Приведите уравнения соответствующих реакций.

254.Кобальт, его нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для кобальта в его соединениях? Приведите примеры. С помощью каких реакций можно осуществить следующие пре-

вращения: Co2О3 → CoCl2 → Со(OH)2 → Со(OH)3 → O2?

255.Как можно получить гидроксиды Fe (III), Co (III), Ni (III)? Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства соединений. Приведите уравнения соответствующих реакций.

256.Какие соединения называют манганатами? Как их можно получить? Напишите уравнения реакций, протекающих при добавлении к раствору манганата калия:

а) подкисленного раствора сульфата железа (II);

б) раствора уксусной кислоты.

Сделайте вывод относительно свойств манганат-иона MnO42–.

105

257.Марганец, его нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для марганца в его соединениях? Приведите примеры. С помощью каких реакций можно осуществить следую-

щие превращения: KMnO4 → K2MnO4 → MnCl2 → MnO2 → Mn → MnSO4?

258.Карбонилы хрома являются примером комплексов с нулевой степенью окисления центрального атома. Используя метод BC, объясните

образование гексакарбонила хрома Cr(CO)6. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: Cr2О3 → NaCrO2 →

Na3[Cr(OH)6] → Na2CrO4 → Na2Cr2О7?

259.Медь, ее нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для меди в ее соединениях? Приведите примеры соответствующих реакций. Области применения меди и ее соединений. Что называется бронзой?

260.С помощью каких реакций можно осуществить следующие пре-

вращения: K2FeO4 → FeCl3 → FeCl2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3? Какие кислотно-

основные и окислительно-восстановительные свойства проявляют гидроксиды Fe (II) и Fe (III)? Приведите уравнения соответствующих реакций.

261.Комплексное соединение общей формулы CrCl3 · 6H2О существует в виде трех изомеров. Установите формулы этих изомеров, учитывая, что при добавлении раствора нитрата серебра в их водные растворы осаждается в виде AgCl в растворе первого изомера весь хлор, имеющийся в его составе, в растворе второго изомера − две трети всего хлора, а из раствора третьего изомера осаждается лишь одна треть хлора. Назовите эти комплексные соединения.

262.Охарактеризуйте восстановительные свойства марганца. С какими простыми веществами взаимодействует марганец? Приведите уравнения соответствующих реакций. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: Mn → MnCl2 → MnO2 → KMnO4 →

K2MnO4 → MnSO4?

263.Железо, его нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для железа в его соединениях? Приведите примеры. С помощью каких реакций можно осуществить следующие пре-

вращения: FeS2 → Fe2О3 → NaFeО2 → Na2FeO4 → Fe2(SO4)3 → KFe[Fe(CN)6]?

264.Охарактеризуйте физические и химические свойства оксида хрома (VI), его кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Как его получают? Приведите уравнения соответствующих реакций.

265.Соединение общей формулы CoBrSO4·5NH3 существует в виде двух изомеров. Установите формулы этих изомеров, если:

а) при добавлении раствора AgNO3 к растворенным в воде красным кристаллам первого изомера выпадает бледно-желтый осадок AgBr, а при

добавлении раствора BaCl2 осадок BaSO4 не образуется;

б) при действии раствора AgNO3 на водные растворы второго изомера (красно-фиолетовые кристаллы) осадок AgBr не образуется, но при до-

106

бавлении раствора BaCI2 сразу же выпадает белый осадок BaSO4. Приведите уравнения соответствующих реакций.

266. В карбониле Mn2(СО)10 марганец проявляет нулевую степень окисления. Объясните с позиций метода ВС образование карбонилов марганца. Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты с помощью электронно-ионного метода:

Mn(NO3)2 + (NH4)2S2O8 + HNO3 →

K4[Fe(CN)6] + KMnO4 + H2SO4 →

MnO2 + KClO3 + KOH (сплавление) →

267.Охарактеризуйте физические и химические свойства кадмия, его нахождение в природе, промышленный способ получения. Какие степени окисления характерны для кадмия в его соединениях? Его отношение к кислотам и щелочам. Приведите примеры соответствующих реакций. Области применения кадмия и его соединений.

268.Какие степени окисления характерны для ртути в ее соединениях? Охарактеризуйте ее физические и химические свойств, а также свойства ее соединений. Приведите примеры соответствующих реакций. Области применения ртути. Что называется амальгамой?

269.Свежеприготовленный Cr(OH)3 хорошо растворяется в присутствии кислот и щелочей с образованием катионных и анионных комплексов. Приведите уравнения реакций. С помощью каких реакций можно

осуществить следующие превращения: K2Cr2O7 → CrO5 → CrCl3 →

K3[Cr(OH)6 → Cr2(SO4)3 → K2CrO4?

270.Цинк, его нахождение в природе, способы получения. Какие степени окисления характерны для цинка в его соединениях? Химические свойства цинка, его взаимодействие с простыми веществами, кислотами и щелочами. Приведите примеры соответствующих реакций.

10. s-элементы

271.Приведите примеры реакций, иллюстрирующих большую химическую активность щелочных металлов. В каком направлении и по каким причинам они усиливаются? При каких условиях взаимодействуют натрий, кальций, магний с водой?

272.Как получить оксиды лития, натрия и калия? В каком случае можно использовать реакцию прямого окисления металла кислородом? Приведите соответствующие уравнения реакций.

273.Напишите уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой. Какую степень окисления приобретают атомы окислителя

вкаждой из этих реакций? Что образуется при взаимодействии полученных соединений с водой?

274.Источник кальция в природе. Минералы, в которых он содержится, промышленное получение. Опишите его физические и химические

107

свойства. Составьте уравнение реакций, которые нужно провести для осуществления превращений: Са → СаН2 → Са(ОН)2 → СаСО3 → Са(НСО3)2 →

СаСl2 → Са(NO3)2.

275.Гидроксид магния, его получение, физические и химические свойства. Почему гидроксид магния растворяется в воде в присутствии хлорида аммония и не растворяется в присутствии хлорида натрия? Приведите уравнения соответствующих реакций.

276.Чем отличается электролитический способ получения щелочных металлов от электролитического способа получения щелочей? Какие электролитические процессы протекают в том и другом случаях? Напишите

электродные процессы при электролизе: а) расплава хлорида натрия; б) раствора хлорида натрия; в) раствора гидроксида натрия; г) расплава гидроксида натрия?

277.Что такое поташ? Как он получается и в каких производствах

применяется? Как получить поташ, имея в распоряжении вещества K2SО4, Ва(ОН)2, СаСО3, НСl и Н2О? Составьте уравнения соответствующих реакций.

278.Что такое жесткость воды, какая она бывает? Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 150 л воды потребовалось добавить 24 г карбоната натрия?

279.Почему для s-элементов II группы характерна единственная валентность, равная двум? Докажите с электронной точки зрения на примере бария. Осуществите превращения: карбонат бария → гидроксокарбонат бария → нитрат бария → карбонат бария → гидрокарбонат бария.

280.Определите тип гибридизации атома бериллия в молекуле хлорида бериллия, используя метод валентных связей. Укажите геометрическую конфигурацию молекулы, валентные углы между атомами. Определите полярность связей. Будет ли полярной молекула?

281.Какими свойствами обладают карбиды s-металлов? На какие группы условно можно поделить ионные карбиды? Как их можно получить? Закончите уравнения реакций:

а) Be2C + H2O →

б) Na4C + H2O →

в) CaC2 + H2O →

282.Пероксиды щелочных металлов, их получение, химическая активность, применение. Проиллюстрируйте с помощью соответствующих уравнений реакций.

283.Являясь сильными восстановителями, магний, кальций и барий применяются в металлотермии для получения металлов из оксидов.

Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций кальция: а) с Cr2O3; б) V2O5; в) FeCl2. В каждой из этих реакций окислитель восстанавливается максимально.

284. Присутствие каких солей обусловливает жесткость природной воды? Как можно устранить карбонатную и некарбонатную жесткость во-

108

ды? Рассчитайте, сколько граммов Са(НСО3)2 содержится в 1 м3 воды, жесткость которой равна 3 мг-экв/л.

285.При взаимодействии одновалентного металла с водой образуется хорошо растворимое в воде вещество и выделяется газ. Масса растворенного вещества (в граммах) относится к объему выделившегося газа (в литрах, н. у.) как 5 : 1. Рассчитайте молярную массу эквивалента металла и определите какой это металл.

286.Бериллий и магний являются электронными аналогами. В чем их отличие при взаимодействии с кислотами и щелочами? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) бериллия с концентрированным раствором гидроксида натрия; б) магния с концентрированной серной кислотой при максимальном восстановлении последней.

287.Какая соль при одинаковых условиях в большей степени подвергается гидролизу: нитрат бериллия или нитрат магния? Докажите, рассчитав константы гидролиза обеих солей. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза этих солей. Как сместится равновесие гидролиза: а) при добавлении кислоты; б) при добавлении раствора соды?

288.На какой реакции основано получение гидридов щелочных металлов? Составьте уравнения реакций: а) гидролиза гидрида натрия; б) его взаимодействие с соляной кислотой; в) электролиза расплава гидрида лития.

289.Как обнаружить в растворе ионы Na+, К+, Са2+, Mg2+? Напишите уравнения не менее двух соответствующих качественных реакций.

290.Типы кристаллических решеток в молекулах: металлического натрия, хлорида кальция, гидрида бериллия. Охарактеризуйте эти типы и объясните различия в их физических и химических свойствах. А какой тип химической связи в этих молекулах?

291.Какое соединение образуется при сгорании калия в избытке кислорода? Напишите взаимодействие этого соединения:

а) с водой; б) разбавленной H2SО4. Составьте электронные и молекулярные уравнения указанных реакций.

292.Известковую воду разделили на две одинаковые порции. Через одну пропустили углекислый газ до растворения выпавшего осадка. Затем обе порции вновь слили. Будет ли полученная взвесь обладать электрической проводимостью? Напишите молекулярные и ионные уравнения.

293.Как изменяется термическая устойчивость гидроксидов элементов подгруппы бериллия? Приведите соответствующие уравнения реакций

иукажите продукты разложения. Составьте уравнения реакций, которые

нужно провести для осуществления превращений: Ве → ВеСl2 → Ве(ОН)2 →

Na2[Be(OH)4] → BeSO4.

294.Покажите изменение основных свойств в ряду щелочных металлов. С каким свойством периодической системы это связано? Как изменяются энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность у s-элементов I группы?

109

295.Какие вещества образуются при горении кальция на воздухе? Почему при смачивании полученного продукта водой выделяется значительное количество теплоты и ощущается запах аммиака? Составьте уравнения соответствующих реакций.

296.К какому классу неорганических веществ относятся щелочи? Почему они так называются? Их общая методика получения, химические свойства. Напишите реакции взаимодействия гидроксида натрия с: а) серной кислотой; б) цинком; в) хромом; г) кремнием; д) гидрокарбонатом натрия.

297.Озонид калия образуется при действии озона на твердый KОН. Озон, окисляя гидроксид-ион, восстанавливается до озонид-иона О3–. Составьте электронные и молекулярные уравнения этой реакции.

298.Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: MgI2, RbNO3, K3РО4, BeCO3? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза, укажите реакцию (рН) среды растворов солей. Какие факторы могут влиять на степень гидролиза данных солей?

299.Почему ион бериллия является лучшим комплексообразователем, чем ионы остальных s-элементов II группы? Приведите примеры комплексных соединений бериллия катионного и анионного типов, укажите заряд и координационное число иона-комплексообразователя, назовите эти комплексные соли.

300.Пероксид натрия применяется в изолирующих противогазах для регенерации кислорода. Составьте электронные и молекулярные уравне-

ния реакции пероксида натрия с СО2. К какому типу окислительновосстановительных процессов относится эта реакция?

110