Вопросы к лабам по химии элементов

11

8.Как в ряду хлор – бром – иод меняются окислительные свойства дигало-

генов? При ответе используйте значения .

9.Какова причина перехода иода в раствор в присутствии иодид-иона?

10.Охарактеризуйте протолитические свойства галогеноводородов.

11.Почему для получения бромоводорода и иодоводорода непригодны про-

цессы, аналогичные реакции взаимодействия хлорида натрия с концен-

трированной серной кислотой, используемой для получения хлороводо-

рода? При ответе используйте значения . Предложите другие способы получения бромоводорода и иодоводорода в лаборатории.

12.Каковы значения растворимости галогеноводородов в воде? Какие реак-

ции можно использовать для обнаружения галогенид-ионов?

13.Почему взаимодействие хлорида натрия с концентрированной серной ки-

слотой не имеет окислительно-восстановительного характера?

14.Почему газообразные продукты восстановления серной кислоты под дей-

ствием бромида калия и иодида калия различаются по составу?

15.Как меняется восстановительная способность галогенид-ионов в ряду хлорид – бромид – иодид?

16.Охарактеризуйте окислительные свойства кислородных соединений гало-

генов в зависимости от степени окисления галогена и кислотности среды.

17.Дайте оценку протолитическим свойствам кислородных кислот хлора,

брома и иода в зависимости от степени окисления галогена.

18.Используя справочные данные, объясните, почему в щелочной среде про-

текает дисмутации диброма до бромид-иона и бромат-иона, а в кислотной

– конмутации бромид-иона и бромат-иона с получением диброма.

19.Используя справочные данные, объясните, почему в щелочной среде про-

текает дисмутации дииода до иодид-иона и иодат-иона, а в кислотной – конмутации иодид-иона и иодат-иона с получением дииода.

www.mitht.ru/e-library

12

20.Предложите способы обнаружения галогенид-ионов в растворе при со-

вместном присутствии: а) F и Cl ; б) Cl и I ; в) Br и I . Предложите схему разделения галогенид-ионов, находящихся в каждой из этих сме-

сей.

21.Назовите важнейшие минералы галогенов и приведите их химические формулы. Почему для извлечения брома и иода в промышленных мас-

штабах используются буровые воды нефтяных месторождений? 22.Опишите промышленные способы получения фтора и хлора. Приведите

уравнения реакций, укажите условия их осуществления. Где применяют-

ся газообразные а) фтор, б) хлор?

23.Какие химические процессы лежат в основе получения брома и иода из природных вод? Запишите уравнения реакций и укажите условия их про-

ведения.

24.Как получают в промышленности плавиковую (фтороводородную) ки-

слоту? Каковы особенности аппаратурного оформления процесса? В ка-

ких областях применяется фтороводородная кислота?

25.Опишите способ промышленного получения хлороводорода и соляной кислоты. Запишите уравнение реакции, лежащей в его основе. В каких областях применяется соляная кислота?

26.Какими способами в промышленности получают: а) гипохлорит кальция,

б) хлорат калия, в) хлорную кислоту? Где применяются эти соединения? 27.Каково биологическое значение элементов-галогенов? Какие галогенсо-

держащие медицинские препараты вам известны?

28.В каких областях применяются фтор- и хлорпроизводные углерода? При-

ведите их химические формулы, опишите важнейшие свойства. 29.Какова геометрическая форма молекул а) дифторида кислорода, б) ди-

фторида дикислорода? Приведите уравнения реакций получения этих ве-

ществ.

www.mitht.ru/e-library

13

30.Какой из оксидов галогенов устойчив и невзрывоопасен? Как этот оксид реагирует с монооксидом углерода?

* * *

31.Какое положение занимает химический элемент фтор в периодической системе элементов? Приведите электронную конфигурацию атома фтора.

Постройте энергетическую диаграмму молекулярных орбиталей для мо-

лекулы фтора. Какова кратность связи в молекуле дифтора?

32.Какой тип связи осуществляется в молекулах соединений: OF2, ClF, SiF4, KF, K2SiF6?

33.Как газообразный фтор реагирует с водой? Приведите уравнения реак-

ций.

34.Как получают фтороводород а) в промышленности, б) в лаборатории?

Почему фтороводород хранят в медных, свинцовых или платиновых, но не в стеклянных сосудах? В чем можно хранить водный раствор фторово-

дорода? Как называется этот раствор?

35.Какие частицы присутствуют в водном растворе фтороводорода? Каким протолитом является фтороводород в воде (в отличие от других галогено-

водородов)?

36.Какие процессы будут протекать при постепенном прибавлении избытка хлорной воды к раствору, содержащему одновременно иодид и бромид калия? Приведите уравнения протекающих реакций и справочные дан-

ные, поясняющие ответ.

37.Какое положение занимают химические элементы хлор, бром, иод в пе-

риодической системе элементов Д.И. Менделеева? Приведите электрон-

ные конфигурации атомов этих элементов. Какие степени окисления ха-

рактерны для хлора, брома, иода, и почему? Приведите формулы соответ-

ствующих соединений.

www.mitht.ru/e-library

14

38.Объясните, почему при действии 96%-ного раствора серной кислоты на фторид или хлорид натрия получаются галогеноводороды, тогда как при действии такой же кислоты на иодид или бромид калия получаются бром или иод соответственно? Какие газообразные продукты восстановления серной кислоты выделяются в результате этих реакций? Как их можно идентифицировать? Напишите уравнения реакций.

39.Предскажите тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома и геометрическую форму частиц: ClF3, [BrF4]-, ClF5, IF6+, ClO3F, PCl3O. Ка-

кой тип гибридизации имеет место для молекулы IF7, имеющей форму пентагональной бипирамиды?

40.Какие методы получения фтора, хлора, брома, иода применяются: а) в

промышленности, б) в лаборатории. Составьте уравнения соответствую-

щих реакций.

41.Чем объяснить изменение агрегатного состояния галогенов с ростом по-

рядкового номера элемента?

42.Почему энергия связи для молекул дигалогенов увеличивается от фтора к хлору и падает от хлора к иоду?

43.Дайте сравнительную характеристику термодинамической устойчивости галогеноводородов.

44.Чем объясняется аномально высокая температура кипения жидкого фто-

роводорода?

45.Приведите уравнения реакций, иллюстрирующих изменение восстанови-

тельных свойств водородных соединений по ряду фтор – хлор – бром – иод.

46.Приведите формулы и названия оксидов хлора. Какова степень окисления хлора в оксидах? Приведите уравнения реакций этих оксидов с водой.

47.Каковы молекулярные формулы кислородных кислот иода? Предскажите геометрическую форму анионов этих кислот. Какими протолитическими

www.mitht.ru/e-library

15

свойствами (сильными, слабыми) обладают эти кислоты в водном рас-

творе?

48.Приведите формулы и названия известных Вам кислородных кислот хло-

ра и укажите степени окисления хлора. Являются эти кислоты в водном растворе сильными или слабыми протолитами?

49.Как меняются окислительные свойства а) кислородных кислот хлора, б)

солей кислородных кислот хлора при увеличении степени окисления хло-

ра от +I до +VII?

50.В каких областях человеческой деятельности могут применяться кисло-

родные соединения галогенов?

51.Выпадет ли осадок при сливании равных объемов хлорной воды (насы-

щенный раствор хлора при 25 С) и насыщенного раствора иодида калия?

Если да, то каков состав этого осадка?

52.В чем заключается сходство и различие строения молекул IO3F и IOF5?

Какая из этих молекул будет иметь больший дипольный момент?

53. В чем заключается сходство и различие строения молекул ClO2 и Cl2O?

Какая из этих молекул будет иметь больший дипольный момент? Что произойдет при взаимодействии этих оксидов с водой?

Элементы VIA-группы (халькогены)

1.Укажите тип ОВР, к которому относятся реакции получения кислорода при термическом разложении а) нитрата калия, б) хлората калия, в) пе-

роксида бария, г) перманганата калия. Какие из кислородных соединений могут быть использованы для получения кислорода?

2.Каков состав и строение молекул серы (ромбическая, моноклинная, пла-

стическая формы).

www.mitht.ru/e-library

16

3.Какие изменения происходят с серой при нагревании? Как изменяется со-

став молекул серы при переходе из твердого состояния в жидкое и газо-

образное?

4.Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства а) кислоро-

да, б) серы.

5.Существует ли взаимосвязь между склонностью серы участвовать в реак-

циях дисмутации и конмутации и кислотностью среды? Как зависит спо-

собность серы к катенации (образованию цепочечных структур) от рН среды?

6.Охарактеризуйте протолитические свойства пероксида водорода, гидро-

пероксид- и пероксид-ионов в водной среде.

7.Соблюдаются ли критерии протекания ОВР в стандартных условиях для реакций пероксида водорода а) с иодидом калия в кислотной и щелочной среде, б) перманганатом калия в кислотной и щелочной среде?

8.В чем причина бурной реакции дисмутации пероксида водорода при до-

бавлении диоксида манганца? Протекает ли реакция дисмутации в отсут-

ствие катализатора?

9.Сравните объемы кислорода, выделяющегося при смешивании одинако-

вого количества пероксида водорода а) с диоксидом марганца (избыток),

б) с диоксидом марганца (избыток) и серной кислотой. Температура и давление в случаях а) и б) одинаковы.

10.Используя справочные данные, сравните окислительно-

восстановительные свойства пероксида водорода в кислотной и щелоч-

ной среде.

11.Почему для получения сероводорода используют взаимодействие суль-

фидов с хлороводородной кислотой? Можно ли использовать для той же цели концентрированную или разбавленную а) азотную кислоту; б) сер-

ную кислоту; в) хлорную кислоту?

www.mitht.ru/e-library

17

12.Какова растворимость сероводорода в воде? Охарактеризуйте протолити-

ческие свойства сероводорода в водном растворе и дайте оценку его окислительно-восстановительным свойствам.

13.Почему при пропускании сероводорода в растворы солей марганца(II) и

железа(II) в кислотной среде осадки сульфидов этих металлов не выпа-

дают? Чем объяснить осаждение сульфидов меди(II), кадмия(II) и висму-

та(III) сероводородом в присутствии разбавленной хлороводородной ки-

слоты? Будут ли сульфиды меди(II), кадмия(II) и висмута(III) взаимодей-

ствовать с концентрированной хлороводородной кислотой? с азотной ки-

слотой?

14.Можно ли для получения диоксида серы из сульфита натрия использо-

вать вместо серной кислоты азотную или хлороводородную? Охарактери-

зуйте протолитические свойства гидрата диоксида серы. Каковы окисли-

тельно-восстановительные свойства диоксида серы?

15.Сравните окислительно-восстановительные свойства оксидов состава ЭО2

в ряду элементов сера – селен – теллур.

16.Каковы протолитические свойства серной кислоты? Оцените окислитель-

ные свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Сде-

лайте вывод об изменении протолитических и окислительно-

восстановительных свойств соединений с ростом степени окисления се-

ры.

17.Используя литературные сведения, охарактеризуйте окислительно-

восстановительные свойства соединений селена(VI) и теллура(VI).

18.На основании проведенных опытов и справочных данных предложите способ обнаружения в растворе сульфат-ионов в присутствии сульфид- и

сульфит-ионов.

19.Предложите способ очистки сульфида натрия от примеси сульфата на-

трия.

www.mitht.ru/e-library

18

20.Предложите способ очистки сульфата натрия от примеси сульфида на-

трия.

21.Используя значения для окислителя и восстановителя, объясните, по-

чему при взаимодействии тиосульфат-иона с различными окислителями образуется сульфат-ион или тетратионат-ион.

22.При взаимодействии тиосульфат-иона с хлорной водой иногда наблюда-

ется выделение осадка. Каков его состав и в чем причина его образова-

ния?

23.Охарактеризуйте строение и окислительно-восстановительные свойства дисульфат-иона, пероксодисульфат-иона и тетратионат-иона. В чем за-

ключается сходство и различие строения этих ионов?

24.Предложите способ обнаружения тиосульфат-иона в растворе в присут-

ствии сульфид-, сульфит- и сульфат-ионов.

25.Назовите важнейшие минералы элементов-халькогенов, приведите их химические формулы. Какие из этих минералов находят применение:

а) для получения серной кислоты, б) для получения сероводорода?

26.Опишите способ получения серной кислоты в промышленности. Приве-

дите уравнения реакций и укажите условия их проведения.

27.Почему в процессе получении серной кислоты в промышленности на ста-

дии поглощения триоксида серы в абсорбционные колонны подают не воду, а концентрированный раствор серной кислоты.

28.Что такое олеум? Опишите его физико-химические свойства, приведите химическую формулу.

29.В каких областях деятельности человека применяются селен и теллур?

30.Так называемые кислотные дожди – одна из важнейших проблем эколо-

гии. За счет каких химических процессов выпадают атмосферные осадки приобретают повышенную кислотность? Обсудите вклад предприятий

www.mitht.ru/e-library

19

химической промышленности, металлургии и тепловых электростанций в появление кислотных дождей.

* * *

31.Каковы электронные конфигурации элементов VIА-группы? В чем состо-

ят отличия строения валентного электронного уровня, валентных воз-

можностей и степеней окисления кислорода от других элементов VIА-

группы?

32.Укажите характерные степени окисления кислорода, серы, селена и тел-

лура. Приведите примеры соединений.

33.Каковы кислотно-основные свойства сероводорода? Рассчитайте концен-

трацию сульфид-ионов а) в насыщенном растворе сероводорода, б) в на-

сыщенном растворе сероводорода в присутствии 0,1М раствора соляной кислоты.

34.Опишите лабораторный и промышленный способ получения кислорода.

35.Молекула дикислорода – неполярная и парамагнитная, а молекула озона – полярная и диамагнитная. Объясните эти факты.

36.Изобразите геометрическую конфигурацию а) молекулы озона, б) моле-

кулы пероксида водорода. Почему молекула пероксида водорода поляр-

на?

37.Как получают диоксид и триоксид серы в а) лаборатории, б) в промыш-

ленности? Составьте уравнения протекающих реакций.

38.Составьте уравнения электронно-ионных полуреакций, иллюстрирующих окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода в кислот-

ной и щелочной среде? В какой среде пероксид водорода является: а) бо-

лее сильным окислителем, б) более сильным восстановителем? Какие свойства в целом преобладают у Н2О2? При ответе используйте справоч-

ные данные.

www.mitht.ru/e-library

20

39.Составьте уравнения полуреакций, иллюстрирующих окислительные и восстановительные свойства диоксида серы в кислотной и щелочной сре-

де. В какой среде эти свойства более ярко выражены? При ответе исполь-

зуйте справочные данные.

40.Дайте сравнительную характеристику халькогеноводородов (строение молекул, устойчивость, протолитические свойства в водном растворе).

Приведите необходимые для иллюстрации ответа уравнения реакции.

Чем объясняется аномально высокая температура кипения воды?

41.Охарактеризуйте равновесие, которое устанавливается при растворении диоксида серы в воде. Сравните растворимость диоксида серы в воде, в

растворах кислот, в растворах щелочей. Какие соли образуются при про-

пускании газообразного диоксида серы в раствор щелочи?

42.По правилу Полинга предскажите силу следующих кислот в водном рас-

творе: H2SO4, H2S2O7, H2SeO3, H2SeO4, H2TeO3, H6TeO6.

43.Как получают тиосульфат натрия? Одинакова ли степень окисления ато-

мов серы в тиосульфате натрия? Определите геометрическую форму тио-

сульфат-иона.

44.Является ли тиосульфат-ион протолитом в водном растворе?

45.Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при реализации переходов

S FeS H2S S H2SO4

46.Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при реализации переходов:

S H2S NaHS Na2S S

47.Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при реализации переходов:

H2S SO2 K2SO3 K2SO4 KHSO4

www.mitht.ru/e-library