Титан (ivb группа)

I. Общая характеристика элементов IVB группы.

1. Распределите электроны в атоме титана по четырем квантовым числам. К какому типу элементов (s, р, d или f) относится титан?

2. Укажите возможные степени окисления титана. Какая степень окисления наиболее характерна для него?

II. Свойства простых веществ элементов IVB группы.

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с кислородом, углеродом и азотом. При каких условиях возможны эти реакции?

4. Отношение титана к воде и кислотам. Напишите уравнения реакций взаимодействия титана с соляной кислотой.

5. Какие химические и физические свойства обуславливают все более широкое применение титана и его сплавов в технике?

3. Свойства соединений элементов IVB группы.

6. Приведите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида титана (IV).

7. Карбиды и нитриды титана относят к веществам, обладающим высокой твердостью, тугоплавкостью и химической устойчивостью при высоких температурах. В каких областях техники находят применение материалы с таким сочетанием свойств?

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов IVB группы.

8. Напишите уравнения реакций получения титана из диоксида титана (через тетрахлорид титана).

9. Составьте уравнение реакции получения титаната бария из диоксида титана.

3. Упражнения.

10. Титан → оксид титана (IV) → сульфат титана (IV) → гидроксид титана (IV).

11. Титан → хлорид титана (Ш) → гидроксид титана(Ш)

12. Оксид титана (IV) ~» хлорид титана (IV) -» титан.

13. Хлорид титана (IV) → оксид титана (IV) → титанат бария.

VI. Задачи.

14. Экзо - или эндотермической будет реакция восстановления титана из оксида титана (IV) водородом, если энтальпии образования:

∆H⁰_обр (Тi0₂)k = -934,0 кДж/молъ; ∆H⁰_обр(Н₂О}_г = -241,6 кДж/моль?

15. Какой объем хлора (н.у.) необходим для окисления 400 мл 0,15н раствора хлорида титана (III)?

16. Какой объем хлора (н.у.) необходимо взять для превращения 1 кг оксида титана (IV) в хлорид титана (VI)? Какая масса кокса потребуется для этого?

17. Сколько теплоты выделится при восстановлении 1 кг хлорида титана (IV) магнием, если энтальпии образования:

∆H⁰о_бр(MgCI₂) = -640,8 кДж/молъ и

∆H⁰_обр(TiCI₄ ) = -803,4 кДж/моль?

ПЯТАЯ ГРУППА ЭЛМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКИОЙ СИСТЕМЫ

•

АЗОТ, ФОСФОР (VA ГРУППА)

I.Общая характеристика элементов VA группы.

1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относят азот и его аналоги? Сколько электронов находится на внешнем электронном уровне, какие это электроны? Характерные степени окисления азота и фосфора.

2. Как изменяется радиус атомов, энергия ионизации и сродство к электрону в ряду азот - висмут?

3. Как изменяются восстановительные и окислительные свойства в ряду азот - висмут?

II. Свойства простых веществ элементов VA группы.

4. Какие соединения образуются при взаимодействии азота с кальцием, кислородом и водородом? Напишите уравнения реакций. Какую роль играет азот в каждой реакции?

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфора с кислородом и магнием. Какую роль играет фосфор в каждой реакции?

6. Какие вещества образуются при взаимодействии фосфора с концентрированной и меди с разбавленной азотной кислотой? Напишите уравнения реакций?

3. Свойства соединений элементов VA группы.

7. Какие электроны принимают участие в образовании химических связей в молекуле аммиака? Дайте схему перекрывания электронных орбиталей при ее образовании? Какова геометрическая форма молекулы аммиака?

8. Какие два типа комплексных солей образует аммиак? Приведите по две реакции получения каждого типа соли.

9. На какие продукты разлагаются следующие соли аммония: нитрат аммония, нитрит аммония, карбонат аммония и дихромат аммония? Составьте уравнения реакций.

10. Напишите уравнения реакций а) горения аммиака; б) каталитического окисления аммиака. Где используют последнюю реакцию?

11. Какие оксиды образует азот? Какие из них реагируют с водой и щелочью? Составьте уравнения реакций.

12. Какую роль играет нитрит калия в следующих реакциях:

KI + KNO₂ + H₂SO₄ → J₂ + NO +...

.KNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → KNO₃ + MnSO₄ + ...

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

13. Составьте уравнения реакций взаимодействия диоксида азота с водой и с гидроксидом кальция.

14. Какие кислоты соответствуют оксиду фосфора (V)? Составьте их графические формулы.

15. Составьте выражения для констант электролитической диссоциации ортофосфорной кислоты по первой, второй и третьей ступеням.

16. Составьте уравнения реакций гидролиза фосфата натрия по первой ступени. Укажите реакцию среды и рН раствора этой соли.

17. Какие вещества образуются при гидролизе треххлористого фосфора и пятихлористого фосфора? К какому классу неорганических веществ, следует отнести эти соединения?

18. Что представляют собой следующие фосфорные удобрения: суперфосфат, преципитат, аммофос? Как их получают

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VA группы.

19. Как получают азот в лаборатории и промышленности?

20. Напишите уравнения реакции получения фосфора из фосфорита.

21. Лабораторный и промышленный методы получения аммиака. Составьте уравнения реакций и объясните, при каких условиях следует проводить синтез аммиака.

22. Составьте уравнения реакций получения азотной кислоты, исходя из воздуха и воды.

23. Каким образом можно получить нитрат меди, нитрат аммония и нитрат кальция? Составьте соответствующие уравнения реакций.

V.Упражнения.

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:

19. C + HNO₃ →NO₂ +

Cu + HNO_3(разб.) → NO +

Mg + НNОз(разб)→NH₄NO₃ +

P + HNO₃→NO + ...

25. Pb + НNОз(конц.) →

Sn + HNO₃ → H₂SnO₃ + NO₂ + ...

27. Ge + HNO₃ → GeO₂ + NO + ...

S + HNO₃ → H₂SO₄ + NO₂ + ...

28. Bi + НNО₃₍разб.) → Bi(NO₃)3 + ...

Ag +HNO₃(конц) → ...

29. Азот → аммиак → оксид азота (II) → оксид азота (IV) → азотная кислота 30. Ортофосфат кальция → фосфор → оксид фосфора (V) → ортофосфорная кислота → дигидрофосфат кальция.

31. Аммиак → хлорид аммония →• аммиак →• нитрат аммония →

оксид азота (I).

31. Нитрат натрия → азотная кислота → нитрат меди (II) →

оксид азота (IV) → азотная кислота.

3. Задачи.

33. Какой объем аммиака (н.у.) можно получить при действии 2 л 0,5н раствора гидроксида натрия на сульфат аммония?

34. Сколько килограммов раствора фосфорной кислоты с массовой долей 60% можно получить из 400 кг фосфорита, содержащего 75% фосфата кальция?

35. В 1 л воды растворили 300 л аммиака (н.у.). Найдите массовую долю (%) полученного раствора.

36.Какова молярность раствора азотной кислоты с массовой долей 65% и имеющей плотность 1,4 г/см³?

ШЕСТАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

КИСЛОРОД, СЕРА (VIA ГРУППА)

I.Общая характеристика элементов VIA группы.

1. К какому типу элементов (s, p, d или f) относится сера? Сколько электронов находится на внешнем электронном уровне, какие это электроны? Характерные степени окисления серы.

2. Как изменяется радиус атома, энергия ионизации и сродство к электрону в ряду кислород - сера?

3. Как изменяются восстановительные и окислительные свойства в ряду кислород - сера?

II. Свойства простых веществ элементов VIA группы.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия кислорода с кремнием и сульфидом цинка.

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия серы с алюминием, кислородом, водородом и азотной кислотой. Какую роль играет сера в каждой реакции?

3. Свойства соединений элементов VIA группы.

6. Какую форму имеет молекула воды? Приведите схему перекрывания электронных облаков. Почему молекула воды полярна?

7. Что образуется при взаимодействии воды с кальцием, оксидом натрия, оксидом азота(V), пятихлористым фосфором? Напишите уравнения реакций.

8. Какую роль играет Пероксид водорода в следующих реакциях:

a) KJ + Н₂О₂ →

б) Н₂0₂→Н₂О + О₂

в) Н₂О₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ →

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

9. Дайте электролитическую характеристику сероводородной кислоты. Приведите примеры ее солей. Почему сульфиды подвергаются гидролизу? Составьте уравнения реакций гидролиза сульфида натрия и сульфида алюминия.

10. Дайте окислительно-восстановительную характеристику сероводорода, сероводородной кислоты и ее солей. Какую роль играет сероводород и сульфид свинца в следующих реакциях:

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ → S + .

PbS + HNO₃ → PbSO₄ + NO +. ..

Допишите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

11. Чем отличается действие разбавленной серной кислоты на металлы от действия концентрированной серной кислоты? Составьте уравнения реакций взаимодействия разбавленной и концентрированной серной кислоты с цинком.

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIA группы.

12. Напишите уравнения реакций получения кислорода в лабораторных условиях: из перманганата калия, бертолетовой соли и пероксида бария. Каким образом получают кислород в промышленности?

13. Напишите уравнения реакции взаимодействия сероводорода с диоксидом серы.

14. Как в лаборатории можно получить сероводород? Напишите уравнение реакции.

15. Приведите три примера реакций, с помощью которых можно получить диоксид серы.

16. Что является сырьем для получения серной кислоты? Каковы основные стадии процесса ее получения контактным способом? Составьте уравнения и укажите условия их проведения.

17. Какова роль оксидов азота в нитрозном методе получения серной кислоты? Составьте уравнения реакций, которые происходят при получении серной кислоты нитрозным способом.

V Упражнения.

18. Пирит (FeS₂) → диоксид серы → триоксид серы → серная кислота → пиросерная кислота.

19. Сульфид железа (II) → сероводород → сера → диоксид серы → сульфит натрия → сульфат натрия.

20. Кислород → Пероксид бария → перекись водорода → кислород.

20. Сера → диоксид серы → триоксид серы → серная кислота → сульфат меди.

3. Задачи

22. Определите энтальпию образования сероводорода, если энтальпия реакции H₂S + 1,5О₂ = H₂Опар + SO₂; ∆H° = -520,4 кДж/моль, а энтальпии образования водяного пара и диоксида серы равны -241,8 и -296,9 кДж/моль соответственно.

23. Сколько литров диоксида серы (н.у.) можно получить при взаимодействии 2,5 л 0,2н раствора сульфита натрия с серной кислотой?

24. Сколько литров сероводорода (н.у.) прореагирует с 200 мл 0,5н раствора дихромата калия в кислой среде? Дихромат калия восстанавливается до сульфата хрома (III).

25. Сколько граммов сульфита калия можно окислить в 500 мл 0_;2н раствора перманганата калия в сернокислой среде? Перманганат калия восстанавливается до сульфата марганца (II).

ХРОМ (VIB ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIB группы.

1. К какому электронному семейству (s, p, d, или f) относится хром и его аналоги? Распределите электроны в атоме хрома по 4-м квантовым числам.

2. Каковы характерные степени окисления хрома?

II. Свойства простых веществ элементов VIB группы.

3. Где находится хром в электрохимическом ряду напряжений? Может ли хром раствориться в соляной кислоте, концентрированной серной кислоте? Взаимодействует ли хром с кислородом и водой? Напишите уравнения реакций.

III. Свойства соединений элементов VIB группы.

4. Электролитические свойства гидроксида хрома (III). Ответ подтвердите уравнениями реакций.

5. Какую роль играют соединения хрома (III) в следующих реакциях:

а) Сг₂Оз + NaOH →

б) Cr(OH}₃ + HC1 →

в) Na₃[Cr(OH)₆] + Вг₂ + NaOH →

6. В чем сходство и различие гидроксида хрома (III) и гидроксида алюминия? Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций.

7.Составьте уравнения реакций превращения соединения Сг⁺³ в соединение Сг⁺⁶ и обратно.

8.Напишите уравнения реакций перехода хромата калия в дихромат и дихромата калия в хромат. Являются ли эти реакции окислительно-восстановительными?

9.В раствор хлорида хрома (III) влили избыток раствора гидроксида калия. К полученному раствору добавили бромную воду. Зеленая окраска сменилась желтой. Составьте уравнения прошедших реакций.

10. Как, исходя из раствора дихромата калия через ряд последовательных реакций, получить оксид хрома (III)? Напишите уравнения реакций.

IV. Способы получения простых веществ и важнейших соединений элементов VIB группы.

11.Эндотермической или экзотермической является реакция получения хрома из оксида хрома(III) методом алюминотермии? Напишите уравнения реакции получения хрома этим способом.

12. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить оксид и гидроксид хрома (III).

13. Как из нитрата хрома (III) получить гексагидроксохромит натрия? Напишите уравнения реакций.

14. Хромат калия получают обжигом на воздухе смеси хромистого железняка (FеО·Сг₂Oз) с поташом (К₂СОз). Составьте уравнение реакции.

V.Упражнения.

15. Хлорид хрома (III) → гидроксид хрома (III) → гексагидроксохромит калия → хромат калия → дихромат калия.

16. Дихромат аммония → оксид хрома (III) → метахромит натрия →• хромат натрия → дихромат натрия.

17. Хром → хлорид хрома (II) →• хлорид хрома (III) → гидроксид хрома (III) → оксид хрома (III).

18. Дихромат калия → хромат калия → дихромат калия → сульфат хрома (III).

3. Задачи.

19. Сколько миллилитров 0,5н раствора дихромата калия необходимо для полного окисления в кислой среде 41 г иодида калия?

20. Какой объем хлора (н.у.) выделится при взаимодействии 1 моля дихромата калия с избытком соляной кислоты?

21. Экзо - или эндотермической будет реакция восстановления хрома из оксида хрома (III) алюминием?

Энтальпии образования (кДж/моль): ∆Н⁰об_Р.(Сг₂Оз) = -1130,4; ∆Н⁰обр.(А1₂Оз) = -1675,6.

19. Сколько литров 0,2М раствора гидроксида натрия необходимо для получения 56,25 г гексагидроксохромита натрия из хлорида хрома (III)?

СЕДЬМАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ВОДОРОД И ГАЛОГЕНЫ (VIIА ГРУППА)

I. Общая характеристика элементов VIIA группы.

1. Какие химические и физические свойства водорода позволяют изучать его в составе VIIA группы?

2. Какие степени окисления известны для галогенов? Почему фтор в соединениях с другими элементами проявляет только одну степень окисления

(-1)?

3. Как изменяется радиус атома, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность в ряду F-I?

4. Объясните причину меньшей энергии связи в молекуле F₂ по сравнению с Сl₂ и уменьшения прочности связи в ряду Сl₂ - Вг₂ - I₂?

П. Свойства простых веществ элементов VIIA группы.

5. В каком агрегатном состоянии существуют галогены при комнатной температуре? Что означает понятие: «при нагревании йод сублимирует»?

6. Сравните окислительные свойства галогенов на примере реакции взаимодействия их с водородом.

7. Напишите уравнение реакции, происходящей при растворении хлора (брома, йода) в воде.

8. Укажите степени окисления кислорода и фтора в молекуле ОF₂. Существуют ли другие элементы, кроме фтора, в соединениях с которыми кислород проявляет положительную степень окисления?

III. Свойства соединений элементов VIIA группы.

9. Объясните возможность образования кислых солей плавиковой кислоты.

10. Почему плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянных сосудах? Составьте уравнение реакции. Какие материалы пригодны для работы с плавиковой кислотой?

11. Чем объяснить, что серная кислота вытесняет хлористый водород при взаимодействии ее с хлоридом натрия, хотя соляная кислота сильнее, чем серная?

12. Почему чистый йодистый водород нельзя получить действием концентрированной серной кислоты на иодиды металлов?

13. Сравните восстановительные свойства галогенид-ионов. Приведите примеры соответствующих реакций.

14. Напишите формулы кислородосодержащих кислот хлора и их солей. Дайте названия всем этим соединениям. Какая из этих кислот наиболее устойчива, имеет самую высокую степень диссоциации и проявляет самые слабые окислительные свойства?

15. Почему вместо обычной схемы получения кислородосодержащих соединений большинства неметаллов: простое вещество → оксид → кислота → соль, для галогенов соответствующие соединения получают по схеме: галоген → соль → кислота → оксид? Напишите соответствующие реакции для хлора.

3. Способы получения простых веществ и соединений элементов VIIA группы.

16. Перечислите минералы, используемые для получения фтора и хлора, и промышленные источники получения брома и йода.

17. Какие вещества выделяются на электродах при электролизе а) расплава хлорида натрия, б) водного раствора хлорида калия?

18. Возможно ли получение фтора электролизом водных растворов фторидов металлов?

19. Как получается хлорная известь? Укажите степени окисления хлора в ней.

20. Напишите уравнения реакции получения бертолетовой соли и уравнение реакции термического разложения ее.

21. Чем обусловлено применение перхлората аммония в составе ракетного топлива?

3. Упражнения.

22. Вода → водород → гидрид кальция → водород → хлороводород.

23. Хлорид натрия → хлористый водород (газ) → соляная кислота → хлорид натрия →• хлор.

24. Хлорат калия →• перхлорат калия →• хлорид калия → хлор → гипохлорит натрия.

25. Как влияет температура на реакцию взаимодействия хлора с водными растворами щелочей? Составьте уравнения следующих реакций:

а) Сl₂ +КОН ;

б) С1₂ + Са(ОН)₂ ;

в) С1₂ + КОН

26 Составьте уравнения следующих реакций:

КВг + КВгОз + H₂SO₄→

Na₂S + КBrO₃ + H₂SO₄ →.

3. Задачи.

27. Какой объем (при н.у.) хлористого водорода надо растворить в 50 мл воды, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей 36%?

28. Определить содержание диоксида кремния в стекле, если при растворении 0,78 г стекла в плавиковой кислоте выделилось 0,224 л SiF₄. (при н.у.)

29. Какой объем газообразного хлора при нормальных условиях можно получить из баллона с жидким хлором емкостью 20 л, если плотность жидкого хлора 1,5 г/мл?

30. Сколько теплоты выделится при сгорании 50 г стехиометрической смеси угля с бертолетовой солью (хлорат калия), если реакция протекает по уравнению:

ЗС+2КСIO₃ = ЗСО +2КС1?

Энтальпии образования (кДж/моль): ∆Н°об_Р.(КСlOз) = -22,7,

∆Н°_обр.(СО₂) = - 393,8 и ∆Н°об_Р.(КСl) = - 436,5.