Вопросы к лабам по химии элементов

41

49.Объясните, почему комплексы платины(II) и золота(III) имеют плоско-

квадратную геометрическую конфигурацию.

50.Рассчитайте pH в 0,01М растворах тетрахлороплатината(II) водорода и тетрахлороаурата(III) водорода при 25 °С.

51.Определите возможные типы изомерии, а также число изомеров для

[Fe(H2O)3(NCS)3]. Установите координационное число комплексообразо-

вателя и дентатность лигандов.

52.Почему комплексные соединения скандия(III) и цинка(II) бесцветны?

53.Запишите уравнения реакций, описывающих разрушение хлорида тетра-

амминмеди(II) в водном растворе. Используя справочные данные, уста-

новите возможность протекания этих реакций.

54.Сравните типы гибридизации атомных орбиталей и геометрическую кон-

фигурацию катионов тетраамминцинка(II) и тетраамминплатины(II).

55.Объясните изменение окраски в ряду следующих частиц: [Cu(H2O)4]2+

(голубая) – [Cu(NH3)4]2+ (синяя) – [Cu(CN)4]2– (фиолетовая).

56.Используя справочные данные, определите растворимость гексахлороп-

латината(IV) цезия.

57.Запишите формулу сульфата гексаакваалюминия-гексааквакалия. Уста-

новите координационное число комплексообразователей и дентатность лигандов. Рассчитайте pH в 0,01М растворе этого соединения при 25 °С.

58.С какой целью при получении аммиакатов меди и никеля в водный рас-

твор гидрата аммиака добавляют соли аммония?

59.Определите pH в 0,05М растворе гидроксида тетраамминмеди(II).

60.При введении фторид-ионов в раствор тиоцианатного комплекса железа(III) происходит его разрушение с образованием фторидного ком-

плекса железа(III). Используя справочные данные, предложите другой способ разрушения этого комплекса.

www.mitht.ru/e-library

42

Элементы IIБ-группы

1.Дайте оценку сравнительную окислительно-восстановительным свойст-

вам цинка и кадмия с учетом значений .

2.Почему цинк реагирует с водой в присутствии аммиака?

3.Сравните восстановительные свойства цинка в кислотной и щелочной среде.

4.Используя результаты опытов и справочные данные, сравните окисли-

тельно-восстановительные свойства ртути и амальгам (сплавов ртути) с

натрием, оловом, цинком и медью.

5.Как меняются окислительно-восстановительные свойства простых ве-

ществ по ряду цинк – кадмий – ртуть?

6.Как меняется состав и характер продуктов взаимодействия катионов эле-

ментов IIБ-группы в степени окисления +II с гидроксид-ионом по ряду цинк – кадмий – ртуть?

7.Почему гидроксид цинка(II) реагирует со щелочью в разбавленном рас-

творе, а гидроксид кадмия(II) – только в концентрированном растворе и при нагревании?

8.Почему при добавлении гидроксида натрия к растворам солей ртути(II) в

осадок вместо гидроксида выпадает оксид? Почему в случае катиона дир-

тути(2+) образуется осадок, содержащий оксид ртути(II) и ртуть(0)?

9.Сделайте вывод об изменении металличности элементов в ряду цинк – кадмий – ртуть.

10.Сравните термическую устойчивость оксидов цинка, кадмия и ртути.

11.Сравните протолитические свойства гидратированных катионов цинка(II)

и кадмия(II).

12.Почему в кислотной среде при пропускании сероводорода в разбавлен-

ный раствор хлорида цинка не выпадает осадок сульфида цинка(II)? Объ-

www.mitht.ru/e-library

43

ясните причину появления осадка этого сульфида при введении в раствор ацетат-иона.

13.Почему осаждение сульфидов кадмия(II) и ртути(II) при пропускании се-

роводорода в раствор нитрата кадмия или нитрата ртути наблюдается да-

же в кислотной среде?

14.Дайте характеристику окислительно-восстановительных свойств соеди-

нений ртути(II) и ртути(I). Для ответа используйте значения .

15.В чем причина дисмутации дииодида диртути в присутствии избытка ио-

дид-ионов?

16.Сравните устойчивость аммиакатов цинка и кадмия. Приведите уравне-

ния реакций, которые могут иллюстрировать ответ.

17.Сравните устойчивость ацидокомплексов в ряду цинк – кадмий – ртуть с хлоридным, бромидным, иодидным и тиоцианатным лигандами.

18.Предложите способы а) обнаружения; б) разделения катионов цинка(II) и

кадмия(II) при их совместном присутствии в растворе. 19.Предложите способы разделения катионов а) цинка(II) и ртути(II), б)

цинка(II) и ртути(I), в) кадмия(II) и ртути(II), г) кадмия(II) и ртути(I) при их совместном присутствии в растворе.

20.Какое соединение ртути использовал А. Лавуазье для получения кисло-

рода?

* * *

21.Дайте сравнительную характеристику элементов IIБ-группы: свойства простых веществ, свойства соединений с кислородом, свойства гидрокси-

дов, способность к комплексообразованию, условия получения аммиака-

тов.

22.Каковы электронные формулы: а) атомов элементов IIБ-группы, б) ва-

лентных уровней условных ионов Zn+II, Hg+I?

www.mitht.ru/e-library

45

Zn(CH3COO)2 + (NH4)2S =

30.В каких областях человеческой деятельности применяются цинк, кадмий и их соединения?

31.Как получить каломель и сулему? Запишите уравнения реакций. Каковы свойства и строение этих веществ?

32.При растворении Hg(NO3)2 и HgCl2 в воде растворы получаются мутны-

ми. Чем это объясняется? Как избежать образование осадка? Каков его состав?

33.Объясните тот факт, что сульфид кадмия(II) не выпадает, а сульфид рту-

ти(II) выпадает в осадок при насыщении сероводородом сильнокислого (5

моль/л HCl) раствора, содержащего одновременно ионы Cd2+ и Hg2+.

Предложите способы выделения CdS в осадок.

34.Опишите способы получения цинка и кадмия в промышленности. Какое сырье при этом используется? Приведите уравнения реакций.

35.Запишите уравнения реакций взаимодействия нитрата ртути(I) с иодидом калия, с сероводородом. Объясните причину образования ртути в этих реакциях.

36.Запишите уравнения реакций:

Hg(NO3)2 + NaOH =; Hg2(NO3)2 + NaOH =

Какие вещества выпадают в осадок? Изменится ли состав осадка, если вместо гидроксида натрия взять водный раствор аммиака?

37.В лаборатории имеются аммиачные комплексы кадмия:

Предложите способы их разложения и идентификации.

www.mitht.ru/e-library

46

38.Перечислите распространенные минералы ртути и приведите их химиче-

ские формулы. Почему ртуть встречается в природе в самородном виде, а

цинк и кадмий – нет?

39.В каких областях человеческой деятельности применяются ртуть и ее со-

единения?

Элементы IБ-группы

1.Приведите значения стандартных потенциалов окислительно-

восстановительных пар для реакций перехода меди, серебра и золота в раствор в виде катионов меди(I), меди(II), серебра(I) и золота(III), а также в виде комплексов с аммиаком, галогенид- и цианид-ионами.

2.Запишите уравнения реакций взаимодействия меди, серебра и золота с окислителем в присутствии цианид-ионов в водной среде (в случае меди окислитель – вода, для серебра и золота – кислород воздуха).

3.Почему оксид меди(I) не взаимодействует с гидроксид-ионами и слабо реагирует с катионами оксония?

4.В чем причина химического растворения гидроксида меди(II) в кислотах и концентрированных щелочах?

5.Как меняется характер кислородных соединений меди при переходе от степени окисления (+I) к (+II)?

6.Каков кислотно-основный характер оксида серебра(I) и гидрата оксида золота(III)? Запишите уравнения протолиза этих веществ в водном рас-

творе по кислотному и оснóвному типу и приведите значения констант кислотности и основности.

7.Сравните термическую устойчивость оксидов меди, серебра и золота в степенях окисления +I, +II и +III.

8.Сравните протолитические свойства и состав аквакатионов элементов IБ-

группы.

www.mitht.ru/e-library

47

9. Сравните растворимость галогенидов меди(II), меди(I) и серебра(I).

10.Каким образом можно а) обнаружить, б) разделить катионы меди(II) и се-

ребра(I) при их совместном присутствии в растворе?

11.Чем вызвано окрашивание в бурый цвет смеси продуктов взаимодействия сульфата меди(II) и иодида калия в водной среде? Почему при добавле-

нии к продуктам этой реакции тиосульфат-ионов следует избегать избыт-

ка?

12.Используя значение , дайте оценку окислительно-восстановительным свойствам катионов меди(II), серебра(I), золота(III).

13.Сравните устойчивость аммиачных комплексов меди(I) и меди(II) по зна-

чениям констант образования.

14.Предложите способы разделения катионов меди(II) и цинка(II) при их со-

вместном присутствии в растворе.

15.Предложите способы разделения компонентов сплава меди, серебра и зо-

лота в процессе химического растворения этого сплава.

16.Предложите способы разделения катионов меди(II) и серебра(I) при их совместном присутствии в растворе.

17.В лаборатории без этикеток оказались три склянки с бесцветными рас-

творами нитрата серебра, нитрата ртути(II) и нитрата цинка. Предложите способы химической идентификации веществ в этих растворах, если в вашем распоряжении имеются растворы гидроксида натрия, иодида калия и соляной кислоты.

18.В лаборатории без этикеток оказались три склянки с бесцветными кри-

сталлами нитрата свинца(II), нитрата серебра и нитрата ртути(I). Предло-

жите способы химической идентификации этих веществ, если в вашем распоряжении имеются иодид калия, гидроксид натрия и вода.

www.mitht.ru/e-library

48

19.Какое свойство галогенидов серебра позволяет использовать их для изго-

товления фотоматериалов (фото- и кинопленка, фотобумага и т.д.)?

20.Предложите способ извлечения серебра из растворов – отходов деятель-

ности фотолабораторий, где содержится тиосульфатный комплекс сереб-

ра.

* * *

21.Какое положение занимают химические элементы медь, серебро, золото в периодической системе элементов Д.И. Менделеева? Каковы электрон-

ные формулы: а) атомов элементов IБ-группы, б) валентных уровней условных ионов Cu+II, Ag+I, Au+III?

22.Используя метод валентных связей, объясните строение комплексного иона [Cu(NH3)2]+. Укажите: а) тип гибридизации орбиталей центрального атома, б) пространственную конфигурацию, в) магнитные свойства. По-

чему комплексы меди(I) не окрашены?

23.При взаимодействии сульфата меди(II) c иодидом калия в водном раство-

ре выпадает осадок иодида меди(I) (какого цвета?). Напишите уравнение реакции. Почему не образуется иодид меди(II)? Как это можно объяс-

нить?

24.Определите концентрацию (моль/л) катионов в насыщенном растворе:

а) гидроксида меди(II), б) хлорида меди(I), в) бромида серебра, г) карбо-

ната серебра. Температуру примите равной 25 оС

25.Объясните, почему при разбавлении водой раствора, полученного обра-

боткой хлорида меди(I) концентрированной хлороводородной кислотой,

снова выпадает осадок хлорида меди(I)? Каков цвет этого осадка? При ответе используйте справочные данные.

26.Объясните, почему хлорид серебра растворим в аммиаке, а иодид серебра

– нерастворим? Запишите уравнения реакций. При ответе используйте справочные данные.

www.mitht.ru/e-library

49

27.Гидроксид меди(II) химически растворяется в кислотах и в концентриро-

ванном растворе гидрата аммиака. Составьте уравнения реакций. Как объясняет теория кристаллического поля окраску комплексов меди(II)?

28.В один стакан налит раствор сульфата меди, в другой – раствор аммиака-

та меди(II). При добавлении разбавленного раствора гидроксида натрия образование голубого осадка наблюдается только в первом стакане, тогда как при пропускании газообразного сероводорода черный осадок образу-

ется в обоих стаканах. Запишите уравнения реакций и объясните проис-

ходящие процессы.

29.Какие продукты образуются при взаимодействии гидроксида меди(II) а) с

гидратом аммиака, б) с гидратом гидразина? Запишите уравнения проте-

кающих реакций.

30.Какое количество хромата калия необходимо внести в 1 л насыщенного раствора хромата серебра(I), чтобы снизить концентрацию катионов се-

ребра в 10 раз?

31.Какие минералы, содержащие медь, имеют промышленное значение? Ка-

ковы основные этапы технологии получения меди из природного сырья?

Где применяются медь и ее соединения?

32.Составьте уравнения реакций:

а) CuSO4 + N2H5+ + NaOH = ; CuSO4 + KI =

б) Cu2O + HCl = ; Cu2O + H2SO4 = ; Cu2O + NH3· H2O =

33.Каковы характерные степени окисления меди, серебра, золота в соедине-

ниях? Приведите примеры. Сравните устойчивость соединений («про-

стых» и комплексных), содержащих указанные элементы в степени окис-

ления +I, +II, +III, по ряду медь – серебро – золото.

34.В каком виде встречается в природе серебро и золото? Опишите про-

мышленный способ извлечения серебра и золота из бедных руд («циа-

нидный метод»).

www.mitht.ru/e-library

50

35.Почему серебряные предметы чернеют на воздухе? Приведите уравнения протекающих реакций.

36.В каких областях человеческой деятельности применяются а) серебро и его соединения, б) золото и его соединения?

37.Запишите уравнения реакции, отвечающие превращениям:

Ag+ AgCl [Ag(NH3)2]+ AgI [Ag(SO3S)2]3– Ag2S

38.Используя справочные данные, найдите значения KC и определите воз-

можное направление смещения равновесия реакций:

а) AgCl  [Ag(NH3)2]+

б) [Ag(NH3)2]+  AgI

в) AgI  [Ag(SO3S)2]3–

г) [Ag(SO3S)2]3–  Ag2S

39.Почему соединения меди(I) и меди(II) отличаются по окраске?

40.Как можно очистить серебряные предметы от черного налета, возникаю-

щего при их длительном хранении?

Элементы VIIIБ-группы (семейство железа)

1.Используя результаты опытов и привлекая справочные данные, установи-

те положение железа, кобальта и никеля в электрохимическом ряду на-

пряжений.

2.Почему взаимодействие железа с разбавленной серной кислотой ведет к образованию катиона железа(2+), а окисление азотной кислотой приводит к получению катиона железа(3+), в то время как кобальт и никель всегда образуют катионы Э(2+), а не Э(3+)?

3.Какие катионы будут присутствовать в растворе при обработке порошко-

образных образцов железа, кобальта и никеля а) концентрированной сер-

www.mitht.ru/e-library