Вопросы и задачи для самостоятельного решения

1. Исходя из строения атомов галогенов, укажите, какие валентные состояния характерны для фтора, хлора, брома и йода. Какие степени окисления проявляют галогены в своих соединениях?

2. Дайте сравнительную характеристику свойств образуемых галогенами простых веществ, указав характер изменения: а) стандартных энтальпий диссоциации молекул Г₂;б) агрегатного состояния простых веществ при обычной температуре и давлении ;

в) окислительно- восстановительных свойств.

3. Дайте сравнительную характеристику свойств галогеноводородов, указав характер изменения: а) температур кипения и плавления;б) термической устойчивости ;

в) окислительно- восстановительных свойств.

4. Изобразите геометрическую форму ионов: ClO-, ClO3-, ClO4-.

5. Как изменяются в ряду HOCl- HOClO – HOClO₂ : а) устойчивость; б) кислотные свойства; в) окислительные свойства ?

6. Как изменяются в ряду HOCl - HOBr - HOI кислотные и окислительно - восстановительные свойства?

7. Напишите уравнения окислительно - восстановительных реакций :

а) Cl₂ + NaOH(хол.)→…;б) Cl₂ + KOH(гор.) →…; в) Cl₂ + Ca(OH)₂(хол) →…;

г) F₂ + H₂O→…; д) HClO₃ + HCl→…;ж) KMnO₄ + HCl→…;

з) KBrO₃ + KBr + H₂SO₄→…; и) Br₂ + SO₂ + H₂0→…;

8. Установите, будет ли при 25⁰С годной для питья вода, прошедшая очистку от ионов F^- осаждением

фторида кальция без применения избытка катионов кальция, если оптимальная для здоровья человека концентрация ионов F^- в питьевой воде составляет 1,25 мг/л ?

9. Определите массу бромной воды, которая потребуется для окисления в сернокислом растворе 15,2 г сульфата железа(II), если в 100 г воды при 20 ⁰С растворяется 3,6 г Br₂.

10. Определите нормальную концентрацию раствора соляной кислоты, если после прибавления избытка раствора нитрата серебра к 200 мл раствора соляной кислоты образовалось 0,574 г хлорида серебра.

11. Вычислите массовую долю KIO₃ в растворе, если 13г раствора его, реагируя с избытком KI в сернокислом растворе, образует 1,27 г йода.

р-ЭЛЕМЕНТЫ. VIА- группа.

1. По известным температурам плавления и кипения Н₂Э постройте график зависимости температур кипения и плавления от порядкового номера элемента.

Объясните аномальный с точки зрения периодического закона ход графиков. Методом экстраполяции найдите гипотетические значения температур плавления и кипения воды по этим величинам для остальных Н₂Э. Предскажите также температуры кипения и плавления для Н₂Ро

Н₂Э..................... H₂O…………..H₂S…………..H₂Se……………H₂Te

tпл. ⁰C.................. 0,00………….-85,54……….- 65,72………….- 51,00

tкип. ⁰C............ 100,00………… -60,35……….- 41,50…………. -1,80

2. Дайте сравнительную характеристику водородных соединений элементов VIA группы, указав изменения :а) устойчивости; б) кислотно-основных свойств; в) окислительно-восстановительных свойств.

3. Относительная плотность по водороду озонированного кислорода равна 16,8. Определите объёмную долю озона в смеси.

4. Рассчитайте массовую долю пероксида водорода, если 20 мл его раствора с плотностью 1,015 г/мл прореагировало с 100 мл 0,2 Н раствора перманганата калия в кислой среде.

6. Рассчитайте рН: а) 0,1М раствора сероводорода ; б) 0,1М раствора сульфида натрия.

7. Определите массу осадка, полученного при взаимодействии избытка перманганата калия с

4,48 л(н.у.) сероводорода.

8. Определите, будет ли в изолированной системе при 298 К термодинамически выгодной реакция:

H₂S(г) + SO₂(г) = S(т) + H₂O(ж) ?

9. Запах SO₂ в воздухе ощущается при его содержании 0,001 мл (н.у.) в 1 л воздуха. Установите, существует ли опасность экологического загрязнения атмосферы, если в пробе воздуха объёмом

100 мл ( н.у.) обнаружено количество SO₂, эквивалентное сжиганию 1 г природного топлива, содержащего 2,86 ∙10^-4 % серы?

10. По методу ВС предскажите полярность молекул SO₂ и SO₃.

Является ли получение газообразного SO₃ из SO₂ и О₂ термодинамически выгодным процессом в изолированной системе при 298 К?

р - ЭЛЕМЕНТЫ VА - группа

1. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы азота, указав :

а) электронные конфигурации, б) валентные возможности , в) наиболее характерные степени окисления.

2. Опишите электронное строение: аммиака, иона аммония, оксида азота (I), азотной кислоты.

3. Опишите электронное строение молекулы азота по методам ВС и МО.

4. Какая из приведенных реакций наиболее вероятна при 298К :

NH₄NO₃(к) = N₂O(г) + 2H₂O(г)

NH₄NO₃(к) = N₂ (г) + 0,5 0₂ (г) + 2 H₂0(г) ?

Стандартные энергии Гиббса образования в кДж/ моль равны:

для NH₄NO₃(кр.) = -183,8 для N₂O(г) = +104,2 для H₂0(г) = -228,6.

5. Какова реакция среды в водных растворах: нитрата бария, нитрита натрия, фосфата калия ?

6. Какие из перечисленных солей взаимодействуют в подкисленном серной кислотой растворе :

а) с иодидом калия, б) с перманганатом калия ? Напишите уравнения протекающих реакций.

7. Напишите уравнения реакций взаимодействия Na, Ag, Ca, Zn, Cu, Al, Fe, S, C,P:

а) с разбавленной азотной кислотой , б) с концентрированной азотной кислотой.

8. Напишите уравнения реакций термического разложения следующих солей: нитрат натрия, нитрат серебра, нитрат свинца, нитрат магния, нитрат железа (III),нитрат аммония, нитрит аммония.

9. Как получить нитрат аммония, используя в качестве исходных веществ атмосферный азот и воду ?

10. Как получают фосфор в промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций.

11. Дайте сравнительную характеристику водородных соединений подгруппы азота , указав, как изменяются : а) температуры кипения и плавления, б) термическая устойчивость, в) окислительно- восстановительные свойства, г) кислотно- основные свойства.

12. Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов мышьяка (III), сурьмы(III), висмутата(III)?

13. Закончите уравнения реакций :

1)P + Cl₂→ …;2) P + Mg → …;3) PH₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ →… ;4) Mg₃P₂ + HCl→…;

5)H₃PO₃ + AgNO₃ + H₂0→…; 6) As₂ 0₃ + Zn + H₂S0₄ →…;

7) Sb₂S₃ + HNO₃ (конц.) →…; 8)NaBiO₃ + Mn( NO₃)₂ + HNO₃-→…

р- ЭЛЕМЕНТЫ IV А- группы

1. Дайте сравнительную характеристику атомов элементов подгруппы углерода, указав: а) электронные конфигурации ,б) валентные возможности ,

в) наиболее характерные степени окисления.

2. Какой тип гибридизации АО углерода в молекулах : CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂,CO₂?

3. Дайте сравнительную характеристику свойств водородных соединений элементов подгруппы углерода.

4. Опишите свойства СО, указав : а) электронное строение молекулы с позиций методов ВС и МО, б) Отношение к воде и к водным растворам кислот и щелочей,

в) окислительно-восстановительные свойства.

5. Какие равновесия устанавливаются в водном растворе углекислого газа ?

6. Можно ли получить нейтральный раствор, прибавив к раствору угольной кислоты строго эквивалентное количество щёлочи?

7. Предложите химическое объяснение чрезвычайно высокой ядовитости СО, что дало ему право называться угарным газом. Рассчитайте число молекул О₂ к числу молекул СО при вдыхании 1л воздуха с предельно допустимой концентрацией СО, равной 0,03 мг/л. Объёмная доля кислорода в воздухе составляет 20,95 %.

8. Углекислый газ пропускают через насыщенный раствор гидроксида кальция. Вначале образуется осадок, который затем исчезает. Составьте уравнения реакций. Определите суммарный объём газа( при н.у.) , потраченного на образование 100 г осадка и перевод его в раствор.

9. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения взаимодействия с водой карбоната натрия, гидрокарбоната калия, карбоната аммония. Укажите реакцию среды.

10. Охарактеризуйте физические и химичеcкие свойства SiO₂, его отношение к воде, кислотам и щелочам.

11. В каком направлении и почему будет происходить смещение равновесия при насыщении углекислым газом водного раствора силиката натрия:?

р -ЭЛЕМЕНТЫ IIIA- группы.

1. Особенности строения атомов элементов главной подгуппы третьей группы .Как изменяются их свойства с увеличением порядкового номера элемента? Какие валентные состояния характерны для этих элементов?

2. Какие изменения претерпевает тетраборат натрия(бура) в водном растворе и при обработке соляной или серной кислотой?

3. Напишите уравнения реакций между алюминием и раствором щёлочи.Что произойдёт при постепенном добавлении к раствору алюминатов соляной кислоты?

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия сульфата алюминия с растворами: а)(NH₄)₂S; б)Na₂CO₃ ;в) KOH (в избытке).

5. Чем различаются действие избытка водных растворов NH₃ и NaOH на раствор AlCl₃? Напишите уравнения соответствующих реакций.

6. Расчётом определите возможность самопроизвольного протекания реакции

4Al(кр.) + 3CO₂(г) = 2Al₂O₃(кр.) + 3C(гр.) при 298К.

7. При алюмотермическом восстановлении NaPO₃ в смеси с SiO₂ образуется фосфор. Напишите уравнение реакции.

8. Напишите уравнения реакций взаимодействия фосфида алюминия с : а)водой;б)серной кислотой; в)щёлочью.

9. Растворимость TlI составляет при 20^оС около 6 ∙10^-3 г на 100г воды. Вычислите приблизительное значение ПР этой соли.

s-ЭЛЕМЕНТЫ. 1и 2 группы

1. Как изменяются радиусы и потенциалы ионизации атомов главных подгрупп 1и 2 группы Периодической системы Д.И. Менделеева с ростом порядкового номера элемента? Дайте объяснение наблюдаемым закономерностям на основе электронного строения атомов.

2. Как и почему изменяются основные свойства в рядах : 1)LiOH - CsOH, 2)Be(OH)₂ – Ba(OH)₂ ?

3. Какие вещества образуются при сгорании каждого из простых веществ элементов 1А группы?

Как эти продукты реагируют с холодной водой и с водой при кипячении?

4. Рассмотрите сходство химических свойств по диагонали бериллий - алюминий и приведите уравнения реакций ( на примере простых веществ, оксидов, гидроксидов, катионов в водном растворе).

5. Опишите электронное строение и геометрическую структуру молекулы хлорида бериллия.

6. Устойчив ли кальций в атмосфере кислорода, азота, паров воды ? Ответ обоснуйте расчётом изменения энергии Гиббса в соответствующих процессах.

7. Рассмотрите проявление диагональной периодичности литий - магний на примерах получения и химических свойств оксидов, нитридов, гидридов, гидроксидов, карбонатов, фторидов, ортофосфатов.

8. По методу МО рассмотрите образование связи в частицах Li₂⁺, Li₂, Li₂^- . Как изменяется энергия и длина связи в этом ряду?

9. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде :

а)Na + H₂O→…; б) NaH + H₂O→… ; в) CaH₂ + H₂O→…;.

г) Li₃N + H₂O→…; д) K + O₂ (изб.) →…; ж) CaH₂ + O₂→…;

з) Na₂O₂ + KI + H₂SO₄→…; и) BaO₂ + H₂SO₄→…; к)Be(OH)₂ + NaOH→…;

л) BeF₂ + SiF₄→…; м)Mg + N₂→…; н) Mg + CO₂ →… ;.

10. Определите массовую долю натрия в амальгаме, если на нейтрализацию раствора, полученного после обработки 5,0 г амальгамы натрия, израсходовано 25 мл 2Н HCL.

11. К равным объёмам растворов солей бериллия, магния и кальция одинаковой молярной концентрации прилили избыток раствора аммиака. Не прибегая к расчёту , определите, в каком случае порция осадка будет больше.

12. К отдельным порциям гидрида кальция и гидрида лития равной массы прилили избыток воды. Определите, в каком случае объём газа будет больше. Ответ подтвердите расчётом.

13. Известно, что соединения бария ядовиты. Однако при рентгеноскопии желудка в пищеварительный тракт человека вводят сульфат бария, не опасаясь отравления организма. Докажите, что в данном случае не превышается предельно допустимая концентрация катионов бария, равная 4 мг/л. Можно ли сульфат бария заменить карбонатом, оксалатом или хроматом бария ?

d- ЭЛЕМЕНТЫ

1..Рассчитайте стандартную энергию Гиббса образования твёрдых монохлоридов меди,серебра и золота. По резудьтатам расчётов сделайте выводы:а) об изменении восстановительных свойств элементов в свободном виде; б) о химической активности металлов; в) о сравнительной устойчивости степени окисления(+1) для серебра и золота.

2. Предельно допустимая массовая концентрация ионов Сu2+ в воде составляет

0,1 мг/л.Для очистки промышленных стоков от ионов меди осаждают гидроксид меди(II) добавлением щёлочи. Какое значение рН при 25оС необходимо поддерживать в растворе для снижения содержания ионов Сu2+ до предельно допустимого?

3. Определите минимальный объём воды, необходимый для полного растворения 1г хлорида серебра(I).

4. К 0,01М раствору нитрата цинка(II) добавляют избыток гидрата аммиака. Составьте уравнение реакции обмена лигандов. Определите Остаточную концентрацию катионов тетрааквацинка(II) в конечном растворе, если концентрация гидрата аммиака в нём равна 0,1моль/л.

5. Кадмий и ртуть относятся к высокотоксичным элементам. Предельно допустимая массовая концентрация ионов Cd2+и Hg2+ в водном растворе составляет 0,01 и ,0,005 мг/л соответственно. Установите, можно ли очистить при 25оС промышленные стоки от кадмия и ртути обработкой гидроксидом натрия, если рН конечного раствора равен 10.

6. Сколько чистого хрома можно получить из 1т хромистого железняка

FeO ∙ Cr₂O₃,содержащего 10% посторонних веществс?

7. Какая масса йода выделится при взаимодействии иодида калия с 0,25 л 0,1н раствора дихромата калия в кислой среде?

8. На восстановление 0,05 л 0,2н K₂Cr₂O₇ в присутствии разбавленной соляной кислоты затрачено 200мл раствора хлорида олова(II). Вычислите нормальную концентрацию раствора SnCl₂.

9. Напишите уравнения реакций:

1. TiCl₄ + H₂O =…2)Ti(SO₄)₂ + H₂O =…3)CrBr₃ +H₂O =…4)MnSO₄ + H₂O =…

5)Fe(NO₃)₂ + Н₂О =…6)K₂Cr₂O₇ + KI +H₂SO₄ =…7)H₂SeO₃ + FeSO₄ +H₂SO₄ =…

8)H₂TeO₃ + H₂S =…9)Na­₂CrO₄ +NaNO₃ + NaOH =…10)KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ =…

11)Mn(NO₃)₂ + NaBiO₃ +HNO₃ =…12)MnSO₄ +H₂O₂ + H₂O =…

13)KMnO₄ + H₂O₂ + KOH =…14)Cr₂(SO₄)₃ +H₂O =…15)K₂Cr₂O₇ +KNO₂ +H₂SO₄ =…

16)K₂CrO₄ + BaCl₂ =…17)K₂Cr₂O₇ + HCl = Cl₂ + …18)KMnO₄ + KNO₂ +KOH =…

19)K₂MnO₄ + H₂O =…20)MnO₂ + KClO₃ +KOH = K₂MnO₄ +…21)MnCl₂ +H₂O =…

22)Mn(NO₃)₂ + Na₂S =…23)Fe(OH)₂ + O₂ +H₂O =…24)Ni(OH)₂ + Br₂ + NaOH =…

25)Co(OH)₃ +H₂SO₄ =O₂ + …26)Cu(NO₃)₂ + H₂O =…27)CuCl₂ +H₂O =…

28) Au(OH)₃ +KOH =…29)Au(OH)₃ + H₂SO₄ =…30)Mn(NO₃)₂ + PbO₂ + HNO₃ =…

31)MnSO₄ + H₂O₂ + KOH=…32)K₂MnO₄ + H₂SO₄ =…33)MnO₂ + HCl =…

34)KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ =…35)Zn + H₃AsO₃ + HCl =…

36)Zn + KMnO₄ + H₂SO₄ =…37)Hg₂Cl₂ + SnCl₂ =…38)Hg(NO₃)₂ + KI(изб) =…

39)ZnSO4 +H₂O =…40)AgNO₃ + H₂O₂ + NaOH =…41)H[AuCl₄] + H₂O₂ +NaOH =…

42)Cu +HCl + O₂ =…43)CuCl₂ +Cu =…44)CuCl + K₂Cr₂O₇ + HCl(разб) =CuCl₂ + …

45)[Ag(NH₃)₂]Cl + Zn =…46)H[AuCl₄] + Zn =…47)Cu +KCN + H₂O + O₂ =…

48)ZnSO₄ + … = K₂[Zn(OH)₄] …49)K₂[Zn(OH)₄] + HNO₃(изб ) =…

50)[Cd(NH₃)₄](OH)₂ + H₂SO₄(изб ) =…51)NaNO₃ + Zn + NaOH =…

.

..