Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник задач по химии. Учебное пособие
.pdf
Эти превращения можно представить схемой:
Металл
Неметалл
Основной оксид
Кислотный оксид
Основание
Кислота
Соль
CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → Cu.
Подобная связь между простыми веществами, оксидами,
основаниями, кислотами и солями, основанная на получении
веществ одного класса из веществ другого класса, называется генетической. Зная генетическую связь, можно не только превращать одни вещества в другие, но и вновь получать исходные вещества (рис. 16).
Рис. 16. Генетическая связь между классами
неорганических соединений
Однако следует иметь в виду, что часто получение веществ
осуществляется не прямым, а косвенным путем. Например, гидроксид меди (II) нельзя получить взаимодействием оксида меди (II) с водой. В этом случае взаимодействие отсутствует. Тогда
применяют косвенный способ: на оксид меди (II) действуют кислотой и получают соль:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O,
а из сульфата меди (II) действием щелочи получают гидроксид
меди (II):
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.
Взаимная связь между соединениями и их превращениями
свидетельствует о единстве элементного состава веществ.
141
Пример. Напишите уравнения реакций, при помощи кото-
рых можно осуществить следующие превращения:
Fe → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(OH)2NO3 →
Fe(NO3)3.
Одним из основных способов получения оксидов является
реакция элементов с кислородом:
4Fe +3O2 = 2Fe2O3.
Основные и кислотные оксиды взаимодействуют между собой с
образованием соли:
Fe2O3 + 3SO3 = Fe2(SO4)3.
Нерастворимые в воде основания получают действием щелочей
на водные растворы соответствующих солей:
Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3 + 3K2SO4.
Основания взаимодействуют с кислотами с образованием воды и:
- основной соли: Fe(OH)3 + HNO3 = Fe(OH)2NO3 + H2O;
- средней соли: Fe(OH)2NO3 + 2HNO3 = Fe(NO3)3 + 2H2O.
Пример 2. С помощью каких реагентов (веществ) можно
определить в какой из пробирок находятся сухие вещества: оксид
кальция, оксид алюминия и оксид фосфора (V)? Составьте уравнения соответствующих реакций.
Основные и амфотерные оксиды, к которым соответственно
относятся СаО и Al2O3, реагируют с растворами кислот, например, с хлороводородной:
СаО + 2HCl = CaCl2 + H2O;
Al2O3+ 6HCl =2 AlCl3 + 3H2O.
Кислотные оксиды с растворами кислот не реагируют, поэтому можно определить пробирку, где находится P2O5.
Амфотерные оксиды, в отличии от основных, реагируют с
растворами щелочей, например, с раствором гидроксида калия:
Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Al(OH)4].
Контрольные задания
1. Напишите уравнения реакций получения: сульфата ка-
лия, оксида углерода (IV), гидроксида натрия, серной кислоты
различными способами.
142
2. Напишите уравнения реакций, при помощи которых
можно осуществить следующие превращения:
K → KOH → KHCO3 → K2CO3 → K2SO4 → KCl → K;
Bi → BiCl3 → Bi(OH)3 → KBiO2 → BiCl3 → BiOHCl2 →
→ Bi(OH)2Cl → Bi(OH)3 → Bi2O3;
Mg → MgO → MgSO4 → Mg(OH)2 → (MgOH)2SO4 →
→ MgSO4 → Mg(HSO4)2 → MgSO4;
Na → NaOH → Na2CO3 → NaHCO3 → NaCI;
Al → Al2O3 → NaAIO2 → AICI3 → AI(OH)3;
Са → СаО → СаСO3 → Са(НСO3)2 → Са3(РO4)2;
P → P2O
→ H3PO4 → Na2HPO4 → Na3PO4 → Ca3(PO4)2;
5
Cu → CuO → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuCl2 → Cu;
Be → BeO → BeSO4 → Be(OH)2 → K2BeO2;
MnO → Mn(NO2)2 → Mn(OH)2 → MnSO3 → MnCI2;
HgO → Hg(NO3)2 → Al(NO3)3 → Al(OH)3 → CuCI3.
3. Определите вещества Х и Y, напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
Cu → X → CuCl2 → Y → CuSO4;
N2 → X → (NH4)2SO4 → NH4Cl → Y → NH4NO3;
Sn → X → SnOHCl → Y → Sn(NO3)2.
4. Какие из следующих веществ взаимодействуют между
собой: оксид меди (II), сернистая кислота, гидроксид стронция,
оксид серы (IV), гидроксид натрия, сульфат железа (III)? Напишите уравнения реакций.
5. Составьте уравнения реакций получения цинканата
натрия Na2ZnO2 из исходных веществ: Mg; Zn; CuSO4; H2O.
6. С помощью какого одного реагента (вещества) можно
определить в какой из пробирок находятся сухие соли: хлорид
натрия, сульфид натрия и карбонат натрия? Составьте уравнения
соответствующих реакций.
7. Определите состав смеси, состоящей из 8,4 г карбоната
магния и оксида магния, если после прокаливания смеси полученный продукт вступил в реакцию с ортофосфорной кислотой и
образовалось 26,2 г орто-фосфата магния.
143
Контрольные вопросы
1. Какие вещества называются оксидами?
2. Как классифицируют оксиды?
3. Какие вы знаете несолеобразующие оксиды?
4. Что такое основные, кислотные и амфотерные оксиды?
5. Какие существуют способы получения оксидов?
6. Как зависит характер оксида от положения элемента в
периодической системе элементов Д.И. Менделеева?
7. Какие соединения называются основаниями?
8. Чем определяется кислотность оснований?
9. Какие гидроксиды называются амфотерными?
10. Какие основания являются щелочами?
11. Какая реакция называется реакцией нейтрализации?
12. Какие соединения называются кислотами?
13. Как составляются названия бескислородных и кисло-
родсодержащих кислот?
14. Чем определяется основность кислот?
15. Что такое кислотные остатки?
16. Чем определяется заряд кислотного остатка?
17. Какие существуют способы получения кислот?
18. Какие металлы вытесняют водород из кислот?
19. Какие соединения называются солями?
20. Как классифицируют соли?
21. Что такое средняя, кислая, основная соль?
22. Что представляют из себя двойные и комплексные соли?
23. Какие существуют способы получения солей?
24. От каких факторов зависит характер термического разложения солей?
25. Какая связь между классами неорганических соедине-
ний называется генетической?
26. С веществами каких классов взаимодействуют металлы
и неметаллы?
27. В каких случаях применяются косвенные пути получе-
ния веществ?
28. При взаимодействии соединений каких классов образу-
ются соли?
144
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Батаева, Е. В. Задачи, вопросы и упражнения по общей химии [Текст] : учеб. пособие / Е. В. Батаева, А. А. Буданова. – М. :
МАКС Пресс, 2006. – 99 с.
Блинов, Л. Н. Химия [Текст] : учебник / Л. Н. Блинов,
И. Л. Перфилова, Т. В. Соколова, Л. В. Юмашева. – СПб.: Изд-во
«Лань», 2016. – 272 с.
Кузьменко, Н. Е. Начала химии. Современный курс для поступающих в ВУЗы [Текст] : учеб. пособие для вузов / Н. Е. Кузьменко, В. В. Еремин, В. А. Попков. – М. : Изд-во «Экзамен»,
2005. – 832 с.
Пресс, И. А. Основы общей химии [Текст] : учебник /
И. А. Пресс. 2-е изд. перераб. – СПб. : Изд-во «Лань», 2012.
– 496 с. [Электронный ресурс].– Электрон. дан. – Режим доступа :
https: //e.lanbook. com/book/ 4035# authors. – Загл. с экрана.
Фадеев, Г. Н. Задачи и тесты для самоподготовки по химии
[Текст] : учеб. пособие / Г. Н. Фадеев. – М. : Бином. Лаб. знаний,
2008. – 310 с.
145
146
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ ..
3
1.1.
Химия как наука. Атомно-молекулярное учение
в химии. Относительная атомная масса ………………...
3
1.2.
Простые и сложные вещества. Валентность. Закон
постоянства состава. Массовая доля веществ …………
6
1.3.
Количество вещества. Молярная масса вещества………
11
1.4.
Закон сохранения массы вещества. Закон Авогадро.
Молярный объем газов …………………………………...
15
1.5.
Расчеты по химическим формулам и уравнениям.
Практическое применение химических расчетов ………
19
Контрольные вопросы …………………………………………
27
ГЛАВА 2. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ
Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА. СТРОЕНИЕ АТОМА ……
28
2.1.
Периодический закон и периодическая система
элементов Д. И. Менделеева. Строение атома. Изотопы
28
2.2.
Строение электронной оболочки атома. Электронные
формулы атомов …………………………………………..
35
2.3.
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
и электронная теория строения атома. Периодичность
свойств элементов. ……………………………………….
44
Контрольные вопросы …………………………………………
50
ГЛАВА 3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. СТРОЕНИЕ
ВЕЩЕСТВА ………………………………………..
51
3.1.
Химическая связь. Ковалентная связь.
Характеристики ковалентной связи ……………………..
51
3.2.
Теория гибридизации атомных орбиталей ……………...
58
3.3.
Полярность молекул. Электроотрицательность ………..
64
3.4.
Ионная связь. Степень окисления ……………………….
67
Контрольные вопросы …………………………………………
71
ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ПРОТЕКАНИЯ …..
72
4.1.
Классификация химических реакций …………………...
72
4.2.
Окислительно-восстановительные реакции …………….
74
4.3.
Тепловой эффект химических реакций …………………
79
4.4.
Скорость химических реакций …………………………..
82
4.5.
Необратимые и обратимые реакции.
Химическое равновесие ………………………………….
87
Контрольные вопросы …………………………………………
92
ГЛАВА 5. РАСТВОРЫ. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ
ДИССОЦИАЦИИ ………………………………….
93
5.1.
Понятие о растворах. Растворимость ……………………
93
5.2.
Способы выражения состава раствора вещества ……….
96
5.3.
Электролиты, неэлектролиты. Теория
электролитической диссоциации ………………………..
105
5.4.
Степень и константа диссоциации.
Ионные уравнения реакций ……………………………...
108
5.5.
Диссоциация воды. Водородный показатель …………...
113
5.6.
Гидролиз солей ……………………………………………
116
Контрольные вопросы …………………………………………
119
ГЛАВА 6. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ …………………………………………...
120
6.1.
Оксиды …………………………………………………….
120
6.2.
Основания …………………………………………………
125
6.3.
Кислоты ……………………………………………………
129
6.4.
Соли ……………………………………………………….
135
6.5.
Генетическая связь между классами
неорганических соединений ……………………………..
140
Контрольные вопросы …………………………………………
144
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ………………………...
145
147
Учебное издание
ДАНИЛОВ Владимир Николаевич
МОТИНА Екатерина Александровна
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ХИМИИ
(Для студентов-иностранцев)
Подписано в печать 22. 03. 2021. Формат 60х84 1/16.
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Усл. печ. л. 8,6. Тираж 150 экз. Заказ C – 13.
(ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Отдел полиграфии ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Адрес университета и отдела полиграфии:
394036, Воронеж, пр. Революции, 19
148
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]