Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по неорганической химии. Учебное пособие
.pdf
2. Как и почему рН раствора влияет на окислительно-вос-
становительные свойства гидроксиламина и гидразина?
3. Объясните причины различия продуктов прокаливания нитратов натрия, меди и серебра. Напишите соответствующие уравнения реакций.
4. Сколько граммов оксида мышьяка (III) может быть окислено 20 мл 64%-ного (ρ = 1,4 г/мл) раствора азотной кислоты?
5. Закончите уравнения реакций:
P + NaOH → Cu2S + HNO
3(конц.)
→
As + K2Cr2O7 + H2SO4 → HN3 + Mg →
NaBiO3 + NaI + H2SO4 → Li + N2 →.
Вариант 2
1. Как и почему изменяется устойчивость и химические свой-
ства различных аллотропных модификаций элементов 15 группы
Периодической системы?
2. Как и почему изменяются температура кипения, термическая
устойчивость и кислотно-основные свойства в ряду водородных
соединений элементов 15 группы Периодической системы?
3. В трех неподписанных пробирках находятся: азотная, азо-
тистая и азотистоводородная кислоты. Как идентифицировать
эти кислоты, используя один реагент?
4. Как влияет рН раствора на растворимость в воде хлорида
сурьмы (III) и хлорида висмута (III)?
5. Закончите уравнения реакций:
Na3AsO4 + Zn + H2SO4 → Au+HNO3 + HCl →
H3PO4 + AgNO3 → NO + KMnO4 →
BiCl3 + K2SnO2 + KOH → NH2OH + KMnO4 + H2SO4 →.
Вариант 3
1. Как и почему изменяются температура плавления, терми-
ческая устойчивость и кислотно-основные свойства нитридов
магния, алюминия, хлора? Напишите уравнения реакций.
2. Какой из терминов, применяемых в химической литерату-
ре по отношению к раствору аммиака в воде, кажется вам наиболее правильным: нашатырный спирт, аммиачная вода, водный
раствор аммиака?
51
3. Докажите расчетами в водном растворе какого соединения
выше рН: а) Na3AsO3 или Na3AsO4; б) SbCl3 или BiCl3; в) Na3AsO4
или Na3PO
4. Вычислите рН 0,1М раствора NH3, NH2OH, N2H4, HN
4?
3.
5. Закончите уравнения реакций:
NaAsO2 + I2 + NaOH → KNO2 +Zn + KOH →
H3PO3 + AgNO3 → NH3(водн.) + CоCl2 →
As2S3 + HNO3(конц.) → PH3 + KMnO4 + H2SO4 →.
Вариант 4
1. Как протекает реакция взаимодействия фосфора со щелочью?
2. Укажите какое соединение и почему термически более
устойчиво: а) (NH4)2CO3 или (NH4)2SO4; б) AgNO3 или KNO3;
в) NH4F или NH4I; г) NaN3 или Pb(N3)
2?
3. Как и почему изменяются окислительно-восстановительные
и кислотно-основные свойства в ряду однотипных гидроксидов
элементов 15 группы Периодической системы? Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
4. Вычислите рН 2%-ных растворов NH
, [NH3OH]Cl и NaN3
4Cl
(ρ = 1 г/мл).
5. Закончите уравнения реакций:
KAsO2 + I2 + KOH → As2S3 + Na2S →
NH3(ж) + Na → HN3 + Zn →
NH3 + CuSO4 → P + NaOH(на холоду) →.
Вариант 5
1. Предложите методику разделения смеси фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута.
2. Учитывая строение NH3, N2H4, NH2OH, сравните их способность к донорно-акцепторному взаимодействию, ассоциации,
самоионизации, взаимодействию с кислотами и водой.
3. Как и почему изменяется основность, термическая устойчивость и окислительно-восстановительные свойства в ряду оксокислот фосфора?
4. При 2000 K для реакции N2 +O2 ⇄ 2NO константа равновесия равна 2,3 · 10–4, а исходные концентрации газов по 1 моль/л.
Вычислите равновесную концентрацию оксида азота.
52
5. Закончите уравнения реакций:
As2S3 + Na2S2 → BiCl3 + K2SnO2 + KOH →
H3PO2 + NiCl2 + H2O → AsH3 + Na[AuCl4] + NaOH →
[NH3OH]Cl + SnCl2 + HCl → Mg + N2 →.
Вариант 6
1. Как и почему изменяется структура и свойства оксидов в
ряду N
2O3–Bi2O3
? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
2. Как получают оксиды азота в лаборатории? Напишите уравнения реакций, укажите условия их протекания. Объясните устойчивость эндотермических оксидов N2O, NO, NO2, N
2O5
?
3. В каких случаях и почему водный раствор аммиака нельзя
использовать для осаждения труднорастворимых гидроксидов
металлов?
4. Вычислите, сколько граммов сульфид-ионов содержится в
0,5 л насыщенного раствора Bi
2S3
?
5. Закончите уравнения реакций:
[NH3OH]Cl + SnCl2 + HCl → As + Br2 + KOH →
NH3 + CaOCl2 → N2H4 + K2Cr2O7 + H2SO4 →
SbH3 + KMnO4 + H2SO4 → KNO2 + Zn + KOH →.
Вариант 7
1. Как и почему изменяются кислотно-основные свойства в
ряду NH3–SbH3? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
2. Объясните, почему фосфор образует взрывоопасные смеси
со многими веществами-окислителями (KClO3, KMnO4, пероксидами)? Будут ли образовываться подобные взрывоопасные смеси
с другими простыми веществами, образованными элементами 15
группы Периодической системы?
3. Сравните способы получения и свойства гидразина и дифосфина. Рассмотрите возможность получения аналогичных соединений мышьяка, сурьмы и висмута.
4. Сколько молей аммиака должно содержаться в 1 л 1,0 М
раствора [Ag(NH3)2]NO3, чтобы прибавление 1,5 г KCl к 10 мл
раствора не вызвало выпадения осадка AgCl?
5. Закончите уравнения реакций:
AsH3 + Na[AuCl4] + NaOH → Mg(N3)2 + HCl →
NaAsO2 + I2 + NaOH → HN3 + Ca →
H3PO2 + AgNO3 + H2O → P + O2 →.
53
Вариант 8
1. Как и почему простые вещества элементов 15 группы Периодической системы взаимодействуют с водой, водными растворами кислот или щелочей? Ответ подтвердите уравнениями
химических реакций.
2. Как фосфорный ангидрид взаимодействует с водой? Почему первоначально образуются полимерные фосфорные кислоты?
3. Как и почему влияет рН раствора на окислительные свойства нитратов и нитритов? Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
4. Сколько граммов йода и сколько миллилитров 36%-ного
раствора HNO3 (ρ = 1,22 г/мл) следует взять для получения 1 л
21%-ного раствора HIO3 (ρ = 1,21 г/мл)? Какой объем NO (0 °C,
760 мм рт. ст.) образуется при этом?
5. Закончите уравнения реакций:
CoCl2 + H2O2 + NH3 + NH4Cl → Sb2S3 + Na2S2 →
KNO3 + Zn + KOH → NH3(ж) + Na →
NaBiO3 + NaI + H2SO4 → As + O2 →.
Вариант 9
1. Почему в растворе жидкого аммиака уксусная и серная
кислоты диссоциированы нацело, а в водном растворе одна из
кислот — слабый электролит?
2. Какие продукты и почему образуются при пропускании
аммиака и арсина через водный раствор нитрата серебра? Напишите уравнения реакций.
3. Сравните строение и свойства оксидов Э2О3 и Э2О5, образованных элементами 15 группы Периодической системы? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
4. Сколько граммов сульфида мышьяка (III) может быть окислено 200 мл 64% -ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,4 г/мл)?
5. Закончите уравнения реакций:
Sb + Br2 + KOH → As2S3+Na2S →
PH3 + KMnO4 + H2SO4 → P + NaOH →
Mg3N2 + HCl → Sb + O2 →.
54
Вариант 10
1. Как и почему протекают реакции взаимодействия аммиака
и стибина со щелочью?
2. Дайте сравнительную характеристику кислотно-основных
и окислительно-восстановительных свойств гидроксидов Э(ОН)3
элементов 15 группы Периодической системы.
3. Какое соединение и почему термически более устойчиво:
а) NH4Cl или NH4I; б) AgN3 или KN3; в) SbH3 или AsH3; г) H3PO2
или H3PO3?
4. Сколько граммов сульфид-ионов содержится в 0,5 л насыщенного раствора As2S3?
5. Закончите уравнения реакций:
BiCl3 + K2SnO2 + KOH → N2H5Cl + K2Cr2O7+ H2SO4 →
H3PO3 + Ni(NO3)2 → NaBiO3 + NaBr + H2SO4 →
[NH3OH]2SO4 + KMnO4 + H2SO4 → Bi + O2 →.
Вариант 11
1. Можно ли подобрать катализатор для окисления азота кислородом при T< 2000 °C? Ответ обоснуйте.
2. Опишите методы получения оксидов азота в лаборатории.
Как эти оксиды реагируют с водой и водными растворами щелочей? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
3. В каком растворе выше рН и почему: а) NH
или [NH3OH]
4Cl
Cl; б) Na3PO4 или NaH2PO4, в) NH4I или PH4I; г) Na3PO4 или
Na3AsO4?
4. Сколько граммов 20%-ного раствора KMnO4 потребуется
для взаимодействия с 1л (20 °С, 760 мм рт.ст.) фосфина?
5. Закончите уравнения реакций:
HN3 + HCl + Au → As2S3 + Na2S →
N2H4 + HNO3 → [NH3OH]Cl + SnCl2 + HCl →
AsH3 + NaOH → Cu + HNO3(разб.) →.
Вариант 12
1. Как химическими реакциями отличить мышьяк и сурьму
от висмута?
2. Какие соединения и при каких условиях могут образовываться в качестве продуктов взаимодействия азотной кислоты
55
с металлами: NH3, N2H4, NH2OH, HN3, N2, N2O,NO, NO2, N2O5?
Ответ подтвердите уравнениями реакций.
3. Как влияет рН раствора на растворимость в воде и окислительно-восстановительные свойства хлоридов сурьмы (III) и
висмута (III)?
4. Сравните рН 0,1М растворов N2H4, NaN3, [NH3OH]Cl.
5. Закончите уравнения реакций:
Na3AsO4 + Zn + H2SO4 → SbH3 + NaOH →
NaBiO3 + K2SnO2 + KOH → NO + KMnO4 + H2O →
H3PO2 + AgNO3 + H2O → Zn + HNO3(разб.) →.
Вариант 13
1. Как и почему изменяется структура, кислотно-основные
свойства в ряду N2O3–Bi2O3? Ответ подтвердите уравнениями
реакций.
2. При каких условиях азотная кислота может диссоциировать
в соответствии со схемами:
а) 2HNO3 ⇄ NO
+
+ NO3‾ + H2O;
2
б) HNO3 + H2O → H3O+ + NO3‾;
в) HNO3 + H2O ⇄ H3O+ + NO3‾?
3. Как с помощью одного реагента определить, какая из кислот — ортофосфорная, фосфористая или фосфорноватистая находится в пробирке? Напишите уравнения реакций.
4. Какой объем 4 н. KОН потребуется для поглощения 1 л
NO2 (н. у.)?
5. Закончите уравнения реакций:
HN3+Ba → NH3 + CaOCl2 →
SbH3 + Br2 + KOH → P + NaOH →
Bi + H2SO4(конц.) → Mg + HNO3(конц.) →.
Вариант 14
1. Как получают в лаборатории водородные соединения элементов 15 группы Периодической системы? Как отличить арсин
от стибина? Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
2. Опишите методы получения сульфидов мышьяка (III), сурьмы (III) и висмута (III) в лаборатории. Как и почему изменяются кислотно-основные свойства в ряду этих сульфидов? Ответ
подтвердите уравнениями химических реакций.
56
3. Сравните реакцию среды 0,1 M растворов Na2HPO4 и
NaH2PO4. Ответ подтвердите расчетами.
4. Сколько граммов меди можно растворить в 100 мл 10%-ного
раствора азотистоводородной кислоты (ρ = 1 г/мл)?
5. Закончите уравнения реакций:
[NO2]ClO4 + H2O → AsH3 + AuCl3 + NaOH →
CoCl2 + O2 + NH4OH → HgCl2 + H3PO2 →
H3AsO4 + SO2 → Zn + HNO3(разб.) →.
Вариант 15
1. Сравните методы получения и свойства оксокислот фос-
фора.
2. Как получают в лаборатории водородные соединения азо-
та? Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
3. Как и почему изменяется термическая устойчивость соеди-
нений в рядах:
а) NH4F–NH4C1–NH4Br-NH4I;
6) NH3–PH3–AsH3–SbH3;
в) AsH3–AgN3.
4. Какое количество сульфида натрия надо добавить к 200 мл
насыщенного раствора сульфида висмута (III) для уменьшения
его растворимости в 10 раз?
5. Закончите уравнения реакций:
P + HNO3(конц.) → BiCl3 + Na2[Sn(OH)4] + NaOH →
BiI3 + KI → Na3AsS3 + HCl→
As2O3 + HCl → AgNO3 + H3PO3 →.
ГЛАВА 5
ЭЛЕМЕНТЫ 14 ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
1. Все опыты с концентрированными кислотами и щелочами
проводятся только в вытяжном шкафу.
2. При нагревании не допускать интенсивного кипения жидкости в пробирке. Не перегревать концентрированные растворы,
так как возможен их выброс.
3. Соединения свинца ядовиты. Не допускать слива растворов
свинца в раковины — используйте специальную тару.
4. Опыты, требующие нагревания и применения концентрированных растворов обязательно проводить в вытяжном шкафу.
Реактивы:
5%-ные растворы солей: KMnO4, Na2CO3, NaHCO3, Al2(SO4)3,
CuSO4, BaCl2, MgCl2, Na2S, Na2SO4, K2CrO4, NaCl, KI, FeCl3, KCNS,
MnSO4, Na2SiO3, (CH3COO)2Pb, NH4Cl.
Насыщенные растворы: Ca(OH)2; подкисленные соляной кис-
лотой растворы SnCl2 и SnCl4.
Кислоты и щелочи: Концентрированная и разбавленная серная,
соляная и азотная кислоты; разбавленный раствор уксусной кислоты; концентрированный и разбавленный раствор NaOH; концентрированный и разбавленный раствор аммиака.
Кристаллические вещества: С (актив.), Sn (гранулы), Pb (гра-
нулы), Pb(NO3)2, SnCl2, (NH4)2СO3, (CuOH)2CO3, PbO2, Pb3O4.
Индикаторы (лакмус, фенолфталеин, универсальный); бромная
вода.
Оборудование:
Пробирки, спиртовка, фильтровальная бумага, лучины, аппарат Киппа (или прибор Кирюшкина).
Простые вещества
Опыт 1. Адсорбция на поверхности угля. В сухой пробирке
нагрейте до разложения несколько кристалликов нитрата свинца (II), наблюдайте образование бурого газа. После прекращения
58
нагревания поместите в пробирку несколько кусочков угля, закройте пробирку пробкой и несколько раз встряхните. Наблюдайте изменение интенсивности окраски газа. Объясните наблюдения. Напишите уравнение реакции разложения нитрата свинца (II).
Опыт 2. В пробирку налейте ~1 мл концентрированной серной кислоты и поместите кусочек угля. Пробирку осторожно
нагрейте в пламени спиртовки. Наблюдайте выделение пузырьков
газа (какого?), поднесите к отверстию пробирки фильтровальную
бумажку, смоченную подкисленным раствором KMnO4. Что наблюдается? Напишите уравнения протекающих реакций.
Опыт 3. В отдельных пробирках испытайте действие разбавленной и концентрированной серной кислоты на кусочек олова при комнатной температуре и нагревании. Аналогичный опыт
проделайте с гранулами свинца.
Обоснуйте влияние концентрации кислоты и температуры на
скорость реакции. Напишите уравнения реакций.
Опыт 4. В отдельных пробирках испытайте действие разбавленной и концентрированной азотной кислоты на кусочек
олова при комнатной температуре и нагревании (в вытяжном
шкафу!). При нагревании олова с концентрированной кислотой
обратите внимание на выделяющийся газ и на образование осадка β-оловянной кислоты. Обоснуйте различный характер взаимодействия олова с разбавленной и концентрированной кислотой.
Опыт 5. В отдельных пробирках испытайте действие разбавленной и концентрированной азотной кислоты на свинец при
комнатной температуре и нагревании. Обоснуйте наблюдаемые
процессы.
Опыт 6. Подействуйте на кусочек олова концентрированным
раствором щелочи. Пробирку нагрейте до кипения и с помощью
тлеющей лучины установите природу выделяющегося газа. Аналогичный опыт проделайте с гранулами свинца. Обоснуйте наблюдаемые процессы.
Опыт 7. На кусочек свинца подействуйте раствором уксусной
кислоты. С помощью тлеющей лучины установите природу выделяющегося газа.
Сделайте общий вывод о характере изменения восстановительных свойств простых веществ в ряду С — Pb и отношении
их к воде, водным растворам кислот и щелочей.
59
Получение и свойства оксидов и гидроксидов
Опыт 8. Наполните пробирку углекислым газом из аппарата
Киппа и установите поддерживает ли углекислый газ горение
лучинки. Пропустите ток углекислого газа в пробирку с водой,
подкрашенной лакмусом, до изменения окраски. Затем жидкость
прокипятите. Что наблюдается? Составьте уравнения реакций и
обоснуйте наблюдаемые процессы.
Опыт 9. Пропустите ток углекислого газа через раствор гидроксида кальция. Наблюдайте образование и последующее растворение осадка. Полученный раствор разлейте в две пробирки:
в одну добавьте раствор гидроксида кальция, а другую — нагрейте. Что наблюдается? Составьте уравнения реакций.
Опыт 10. Налейте в три пробирки по ~ 1 мл силиката натрия.
В первую пробирку по каплям прилейте разбавленную соляную
кислоту, во вторую — уксусную кислоту, в третью — пропустите ток углекислого газа из аппарата Киппа до появления осадка.
Обоснуйте наблюдаемые превращения и сделайте вывод о строении и свойствах кремниевой кислоты.
Опыт 11. К раствору хлорида олова (II) по каплям добавьте
разбавленный раствор гидроксида натрия до образования осадка.
Осадок разделите на две части и испытайте его растворимость
в растворах соляной кислоты и гидроксида натрия. В каком растворе — кислом или щелочном лучше растворим осадок? Обоснуйте наблюдаемые превращения.
Опыт 12. В две пробирки поместите по несколько кристаллов
хлорида олова (II). В первую пробирку прилейте по каплям небольшое количество воды. Во вторую пробирку добавьте концентрированную соляную кислоту, нагрейте содержимое до растворения кристаллов, а затем добавьте воду. Происходит ли образование осадка в этом случае? Обоснуйте наблюдаемые
превращения.
Опыт 13. К раствору хлорида олова (IV) прилейте концен-
трированный раствор аммиака и наблюдайте образование осадка
α-оловянной кислоты. Осадок разделите на две части и испытайте его растворимость в растворах соляной кислоты и гидроксида
натрия. Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида олова (IV).
Опыт 14. К раствору ацетата свинца по каплям добавьте
раствор гидроксида натрия до образования осадка. Осадок раз-
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]