Вопросы к лабам по химии элементов

21

48.Используя справочные данные, объясните, в чем заключается сходство и различие процессов, протекающих при высокой температуре:

а) S + H2O(пар)

б) Se + H2O(пар)

в) Te + H2O(пар)

Составьте уравнения протекающих реакций.

49.Определите тип гибридизации атомных орбиталей и геометрическую форму молекул воды, диоксида и триоксида серы, серной кислоты.

50.Приведите примеры политионовых кислот (формула, название, геометри-

ческая форма молекулы и соответствующего аниона). Каковы степени окисления атомов серы в молекулах политионовых кислот?

51.Сравните концентрацию сульфит-ионов в 0,1М водных растворах а) ди-

оксида серы, б) сульфита натрия, в) гидросульфита натрия.

52.Сравните концентрацию сульфид-ионов в 0,1М водных растворах а) се-

роводорода, б) сульфида натрия, в) гидросульфида натрия.

53.Сравните рН водных растворов гидросульфита и гидросульфида натрия при одинаковых концентрации и температуре.

54.Какие процессы протекают при пропускании диоксида серы а) в воду,

б) в водный раствор сероводорода? Приведите уравнения протекающих реакций.

55.Как изменится концентрация сульфид-ионов в насыщенном при 25 С

растворе сероводорода при добавлении к нему равного объема а) 0,1М

раствора хлора (хлорной воды), б) 0,1М раствора хлорной кислоты?

Элементы VA-группы

1.Каково строение молекул диазота и тетрафосфора? Сравните молекуляр-

ный состав белого и красного фосфора.

www.mitht.ru/e-library

22

2.Перечислите способы получения диазота (в промышленных условиях и в лаборатории). Приведите уравнения протекающих реакций.

3.Охарактеризуйте устойчивость соединений фосфора, сурьмы и висмута в степенях окисления +III и +V.

4.Почему газообразный аммиак собирают путем вытеснения воздуха (в

колбу, перевернутую горлом вниз)? В чем причина возникновения «фон-

тана»? Почему колба-приемник должна быть совершенно сухой? Приве-

дите значение растворимости аммиака в воде. Какое свойство аммиака иллюстрирует его реакция с хлороводородом?

5.Каковы протолитические свойства гидрата аммиака? Дайте оценку окис-

лительно-восстановительным свойствам аммиака, используя значения .

6.Какие частицы образуются в водном растворе в результате протолиза а)

гидразина, б) гидроксиламина? Приведите значения констант протолиза.

7.Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства гидразина и гидроксиламина в кислотной и щелочной среде. Почему в результате окисления водородных соединений азота, как правило, образуется диа-

зот?

8.Дайте сравнительную характеристику строения и физико-химических свойств водородных соединений азота.

9.Объясните, почему аммиак, гидразин и гидроксиламин склонны к реак-

циям протонирования (присоединения протона). Охарактеризуйте полу-

чаемые при таких реакциях продукты.

10.Запишите уравнения реакций взаимодействия аммиака а) с фтором, б) с

бромной водой.

11.Какой газообразный продукт получается в результате обработки фосфида кальция а) хлороводородной кислотой, б) водой? Какой из продуктов ре-

акции самовоспламеняется на воздухе и поджигает фосфин? Каково строение молекулы фосфина?

www.mitht.ru/e-library

23

12.Сравните протолитические и окислительно-восстановительные свойства всех известных вам водородных соединений азота и фосфора.

13.Как построена молекула оксида диазота? Почему этот газ поддерживает горение? Каковы продукты термического разложения нитрита аммония?

14.Известно, что монооксид азота и диоксид азота являются радикалами и образуют димеры. Объясните, почему тетраоксид диазота прочнее, чем диоксид диазота.

15.Используя метод молекулярных орбиталей, определите порядок связи и предскажите магнитные свойства для NO, NO+ и NO–.

16.Сравните строение и протолитические свойства таутомерных форм азо-

тистой кислоты.

17.Как идет термическое разложение сульфата, гидрокарбоната, гидроорто-

фосфатов аммония? Какие свойства газообразных продуктов разложения позволяют их разделить? Каков характер взаимодействия изучаемых про-

дуктов с водой?

18.Как протекает протолиз азотной и азотистой кислот в водном растворе?

Охарактеризуйте этот процесс количественно.

19.Опишите взаимодействие триоксида диазота с водой, добавляемой по ка-

плям (при охлаждении и при комнатной температуре).

20.Сравните кислотно-оснόвные и окислительно-восстановительные свойст-

ва оксидов азота и отвечающих им кислот.

21.Какой состав имеют продукты взаимодействия оксидов фосфора(III) и

фосфора(V) с водой?

22.Изобразите структурные формулы оксидов фосфора(III) и фосфора(V),

фосфиновой, фосфоновой, ортофосфорной, дифосфорной, триметафос-

форной и тетраметафосфорной кислот.

www.mitht.ru/e-library

24

23.Запишите уравнения протолиза фосфиновой, фосфоновой, ортофосфор-

ной, дифосфорной, триметафосфорной и тетраметафосфорной кислот,

приведите соответствующие константы кислотности. Как протекают ре-

акции взаимодействия каждой из указанных кислот с избытком гидро-

ксида натрия?

24.Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства фосфори-

стой (фосфоновой) и фосфорноватистой (фосфиновой) кислот.

25.Охарактеризуйте растворимость ортофосфатов, гидроортофосфатов и ди-

гидроортофосфатов щелочных и щелочноземельных элементов, свин-

ца(II) и серебра(I) в воде. В чем причина перехода в раствор осадков ор-

тофосфатов при добавлении сильных кислот?

26.В чем причина термического разложения солей аммония и гидроорто-

фосфатов?

27.Сравните окислительные свойства нитрат- и нитрит-ионов, фосфатов(V),

фосфатов(III) и фосфатов(I).

28.Сравните окислительно-восстановительные свойства кислородных со-

единений элементов в степенях окисления (+III) и (+V) по ряду азот – фосфор – мышьяк – сурьма – висмут.

29.Как протекает гидролиз трихлорида фосфора и пентахлорида фосфора?

Чем обусловлена кислотность продуктов реакций?

30.Рассмотрите протолиз ортофосфорной кислоты и фосфористой (фосфо-

новой) кислоты. Запишите уравнения реакций, охарактеризуйте проте-

кающие процессы количественно (с помощью справочных данных).

31.Сравните протолитические свойства кислородных кислот азота и фосфо-

ра при различных степенях окисления элемента VA-группы.

32.Каковы состав и кислотно-оснόвные свойства кислородных соединений мышьяка, сурьмы, висмута?

www.mitht.ru/e-library

25

33.К какому типу сульфидов относятся Sb2S3 и Bi2S3? Почему сульфид сурь-

мы(III), взаимодействуя с избытком сульфид-ионов, образует тиосоеди-

нение, а сульфид висмута(III) – нет? В какой среде устойчиво тиосоеди-

нение сурьмы(III)?

34.Как разделить катионы сурьмы(III) и висмута(III) при их совместном присутствии в растворе?

35.Запишите уравнение реакции термического разложения нитрата калия.

Почему, в отличие от нитрата калия, нитрит калия реагирует с иодидом калия в кислотной среде?

36.Составьте уравнения реакций термического разложения а) нитрата аммо-

ния, б) нитрита аммония, в) нитрата серебра.

37.Как получают фосфор в промышленности? Запишите уравнения соответ-

ствующих реакций.

38.Объясните, почему белый фосфор обладает повышенной реакционной способностью. Приведите примеры реакций, иллюстрирующих ваш от-

вет.

39.Опишите способы получения и химические свойства аммиачных ком-

плексов. Запишите уравнения соответствующих реакций.

40.Каково строение молекулы оксида диазота? Почему в атмосфере этого га-

за тлеющая лучинка вспыхивает?

* * *

41.Сравните окислительные и восстановительные свойства нитрит-иона в кислотной и щелочной среде.

42.Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения: N2 NH3 NO NO2 HNO3

43.Используя справочные данные, подтвердите окислительную активность соединений висмута(V).

www.mitht.ru/e-library

26

44.В какой среде следует получать висмутат(V) натрия из соединений вис-

мута(III)? Какие окислители можно при этом использовать?

45.Составьте уравнения реакций термического разложения а) карбоната ам-

мония, б) сульфата аммония.

46.Сравните термическую устойчивость водородных соединений общей формулы ЭH3 (Э ─ элемент VA группы).

47.Укажите соединения, при взаимодействии с которыми гидразин будет проявлять свойства восстановителя. Составьте уравнения реакций, кото-

рые при этом будут протекать.

48.Укажите соединения, при взаимодействии с которыми гидразин проявля-

ет свойства окислителя. Составьте уравнения реакций, которые при этом протекают.

49.Составьте уравнения реакций трифторида азота и нитрида трихлора с во-

дой. К какому типу химических реакций относятся эти процессы?

50.Используя метод валентных связей, установите строение аммиака и фос-

фина. Будут ли различаться валентные углы Н—Э—Н для этих соедине-

ний?

51.Сравните кислотно-основные свойства аммиака и фосфина.

52.Объясните, почему аммиак, гидразин и гидроксиламин склонны к реак-

циям присоединения.

53.Запишите уравнения реакций взаимодействия аммиака с: а) фтором; б)

бромной водой; в) нитрит-ионом с дальнейшим кипячением раствора.

54.Сравните строение и кислотные свойства таутомерных форм HNO2.

55.Охарактеризуйте окислительные и восстановительные свойства фосфор-

новатистой кислоты. Для иллюстрации ответа приведите уравнения реак-

ций и справочные данные.

www.mitht.ru/e-library

27

56.Опишите механизм самовозгорания белого фосфора на воздухе. Запиши-

те уравнения соответствующих реакций.

57.Во влажной атмосфере поверхность порошкообразного декаоксида тет-

рафосфора покрывается вязкой прозрачной пленкой. Запишите уравнения реакций, описывающих происходящие явления.

58.Определите, как изменится растворимость газообразного азота в воде при повышении температуры на 50 С. Давление составляет 101 кПа.

59.Что произойдет при взаимодействии нитрида лития с водой. Запишите уравнения реакций и укажите, к какому типу они относятся.

60.Каковы продукты взаимодействия а) сурьмы, б) висмута с концентриро-

ванной и разбавленной азотной кислотой? Запишите уравнения соответ-

ствующих реакций.

Элементы IVA-группы

1.Какое из простых веществ – углерод, кремний, германий, олово или сви-

нец – взаимодействует с разбавленной хлороводородной кислотой? По-

чему с ней не реагирует свинец?

2.Охарактеризуйте различия во взаимодействии простых веществ IVA-

группы с концентрированной азотной кислотой.

3.Будет ли происходить взаимодействие кремния: а) с концентрированной азотной кислотой, б) со смесью концентрированных азотной и фторово-

дородной кислот?

4.Как будут взаимодействовать простые вещества IVA-группы со щелоча-

ми в водном растворе? Какие реагенты можно использовать для химиче-

ского растворения германия?

5.Как меняется металличность простых веществ в ряду углерод – кремний

– германий – олово – свинец?

www.mitht.ru/e-library

28

6.Чем объяснить самовоспламенение силана на воздухе? Сравните строе-

ние и свойства метана, силана и станнана. Как меняется устойчивость во-

дородных соединений состава ЭН4 по ряду элементов IVА-группы?

7.К какому типу химических реакций относится процесс получения моно-

оксида углерода взаимодействием муравьиной кислоты с концентриро-

ванной серной кислотой?

8.Используя результаты проведенных опытов и литературные данные, оце-

ните окислительно-восстановительные свойства монооксида углерода.

Какие из этих опытов могут служить для качественного обнаружения и количественного определения наличия CO в воздухе?

9.Каковы протолитические свойства угольной кислоты? Приведите условия осаждения и растворения карбоната кальция с учетом ПР.

10.Можно ли из раствора выделить твердый гидрокарбонат кальция? Приве-

дите примеры солей – карбонатов и гидрокарбонатов, которые разлага-

ются при нагревании.

11.Почему нагревание раствора гидрокарбоната кальция или введение гид-

роксид-ионов вызывает выпадение осадка карбоната кальция?

12.Как могут быть использованы в практике реакции термического разложе-

ния а) карбоната кальция, б) гидрокарбоната натрия, в) гидрокарбоната аммония?

13.Можно ли из водного раствора выделить карбонаты алюминия и хрома(III)?

14.Почему ортокремниевую кислоту нельзя получить прямым взаимодейст-

вием диоксида кремния с водой – способом, аналогичным использован-

ному для получения угольной кислоты? Предложите два способа перево-

да диоксида кремния в ортокремниевую кислоту с использованием про-

межуточных стадий.

15.Как разделить ортосиликат- и карбонат-ионы при их совместном присут-

ствии в растворе?

www.mitht.ru/e-library

29

16.К какому типу гидроксидов относятся гидроксиды олова(II) и свинца(II)?

17.Каков состав продуктов восстановления свинца(IV) в кислотной и ще-

лочной среде?

18.Чем обусловлена щелочность среды в растворах карбонат- и гидрокарбо-

нат-ионов? Каков будет тип среды в водном растворе ортосиликат-ионов?

Чем обусловлена кислотность водного раствора катионов свинца(II)? Со-

ставьте уравнения реакций и приведите справочные данные.

19.Чем обусловлено растворение осадка сульфата свинца(II) и хромата свинца(II) в условиях избытка гидроксид-ионов? Чем обусловлено рас-

творение осадка хромата свинца(II) в кислотной среде?

20.По результатам проведенных опытов и литературным данным сравните растворимость сульфата, хромата и сульфида свинца(II). Почему сульфид свинца, в отличие от сульфата и хромата свинца, не переходит в водный раствор в щелочной среде?

21.Сравните окислительно-восстановительные свойства соединений оло-

ва(II) и свинца(II) и оцените их зависимость от значения рН раствора.

22.Каковы протолитические свойства продуктов гидролиза тетрахлорида кремния, тетрахлорида германия, хлоридов олова(II) и (IV)? Для иллюст-

рации ответа приведите уравнения реакций и необходимые справочные данные.

23.К какому типу реакций (окислительно-восстановительная или обменная)

относится процесс, протекающий при обработке водой хлорида свин-

ца(IV)?

24.Сравните устойчивость ацидокомплексов германия, олова и свинца в сте-

пенях окисления +II и +IV. В каких условиях устойчивы гидроксоком-

плексы олова(II) и свинца(II)?

www.mitht.ru/e-library

30

25.Почему сульфиды олова(II) и свинца(II) не образуют растворимых тио-

соединений, в отличие от сульфидов олова(IV) и германия(IV)? Какова роль полисульфид-иона в реакции образования тиосоединений олова(IV)?

26.Как разделить олово(II) и свинец(II) при совместном присутствии их ка-

тионов в растворе?

* * *

27.Запишите уравнения следующих реакций:

Pb3O4 + HNO3 ; Sn + HNO3(конц.) ; Si + OH–

28.Определите pH раствора, при котором будет осаждаться гидроксид свин-

ца (II).

29.Сравните устойчивость степеней окисления +II и +IV для олова и свинца в их соединениях а) с кислородом, б) с галогенами.

30.Запишите уравнения следующих реакций:

PbO2 + HCl (конц.) ; CO + I2O5 ; Ge + OH- + H2O2

31.Как изменится концентрация акваионов свинца(II) в 0,01 М растворе аце-

тата свинца при добавлении хлороводородной кислоты до содержания

0,001 моль/л?

32.Сравните термическую устойчивость водородных соединений с общей формулой ЭH4 (Э ─ элемент IVA группы).

33.Запишите уравнения следующих реакций:

PbS + H2O2 ; PbO2 + [Cr(OH)6]3- ; Sn + HNO3(разб.)

34.Охарактеризуйте строение молекул оксидов углерода(II) и углерода(IV).

Сравните прочность связи углерод – кислород в этих молекулах.

35.Запишите уравнения следующих реакций:

Pb3O4 + HCl (конц.) ; [SnCl3]- + CrO42- ; PbCrO4 + OH-

www.mitht.ru/e-library