Тема №7625 Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 3) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

401. Объясните химическую связь в молекуле сероводорода и ее строение,
приведите характеристики связи: длину, энергию, валентный угол, дипольный
момент. Почему валентный угол в молекуле H2S меньше, чем в H2O? Образуются
ли водородные связи между молекулами сероводорода?
402. Опишите физические свойства сероводорода, вычислите его относитель-
ную плотность по водороду, воздуху и абсолютную. приведите данные о раство-
римости сероводорода в воде; почему она невелика – ведь старинное правило гла-
сит: подобное растворяется в подобном?
403. По растворимости сероводорода в воде при 20 ºC в справочной литерату-
ре и учебных пособиях имеются такие данные: а) 2,6 мл газа (н.у.) в 100 г H2O;
б) 0,378 % (массовых); в) 2,91 объема в одном объеме воды. Вычислите по этим
данным (согласуются ли они между собой?) молярную концентрацию насыщен-
ного раствора H2S при 20 ºC? Какой объем сероводорода выделится из 10 л такого
раствора при его нагревании до 60 ºC, если при 60 ºC растворимость H2S состав-
ляет 1,2 мл газа в 100 г воды?
404. Концентрация насыщенного водного раствора сероводорода при 20 ºC
приблизительно равна 0,1 М. Вычислите степень диссоциации H2S в этом раство-
ре по первой и второй ступеням и pH раствора. Какое из названий – сероводород-
ная кислота или сероводородная вода – более соответствуют этому раствору?
53
405. Предельно допустимой концентрацией сероводорода в воздухе промыш-
ленных помещений считается 0,01 мг/л. Какая масса и какой объем H2S в чистом
виде находится в помещении объемом 100 м
3 при этой концентрации?
406. Сероводород можно получать из водорода и серы по реакции:
2H2(г) + S2(г) ' 2H2S(г).
Вычислите энергию Гиббса этой реакции при нескольких температурах в интер-
вале от 273 К до 1000 К и постройте график зависимости от температуры.
Определите по графику температуру, при которой прямое направление реакции
изменяется на обратное. Совпадают ли результаты расчетов с литературными
данными о том, что равновесие этой реакции около 350 ºC смещено в сторону
продукта, а при 400 ºC начинается термическая диссоциация H2S?
0 ΔGT
407. Для лабораторных целей сероводород получают действием серной или
соляной кислоты на сульфид железа (II). Напишите уравнение реакции. Можно ли
использовать в этой реакции азотную кислоту? Какая масса FeS понадобится для
того, чтобы выделившегося сероводорода оказалось достаточно для получения
одного литра сероводородной воды с молярной концентрацией H2S 0,1 М, если
через воду обычно пропускают двукратный избыток сероводорода?
408. Соляной кислотой обрабатывали вещество, в котором содержится 95 %
FeS, остальное – свободное железо. Какой объем сероводорода (н.у.) выделился из
100 г такого вещества? Какой газ будет примесью в сероводороде и чему равна
объемная доля этой примеси?
409. Какая масса сульфида алюминия образуется в результате взаимодействия
10,8 г алюминия с 9,6 г серы? Какое вещество взято в избытке? Определите массу
избытка. Вычислите объем 20 %-й соляной кислоты (ρ = 1,10), который потребу-
ется для взаимодействия с продуктом реакции.
410. Для реакции взяли 13,08 г цинка и 6,00 г серы. Продукты реакции обра-
ботали 10 %-й серной кислотой, взятой в избытке. Определите объёмы выделив-
шихся газов.
411. При поглощении сероводорода растворами щелочей образуется или нор-
мальная соль, или кислая. Какой объем H2S (н. у.) поглощается одним литром 1 М
раствора NaOH при образовании нормальной и какой – при образовании кислой
соли?
412. Сероводород, образующийся при действии кислот на сульфиды – влаж-
ный. Для осушения сероводорода предлагаются три вещества: концентрированная
серная кислота, безводный хлорид кальция и твердая щелочь. Какой из этих осу-
шителей можно использовать, а какие – нельзя?
54
413. Почему нельзя сушить сероводород концентрированной серной кисло-
той? Напишите уравнения возможных реакций. Какая из них термодинамически
наиболее вероятна?
414. Почему сероводород считается сильным восстановителем? Напишите
уравнения реакций, в которых сероводород окисляется до серы:
1) H2S + KMnO4 + H2SO4 = 3) H2S + FeCl3 =
2) H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 = 4) H2S + I2 =
Какой объем сероводорода, измеренный при 17 ºC и 98 кПа, пропустили через
100 мл 6%-го раствора перманганата калия (ρ = 1,04), подкисленного серной ки-
слотой, если перманганат калия полностью обесцветился?
415. Какой объем сероводорода при 20 ºC и 100 кПа необходимо пропустить
через один литр раствора, в котором содержится 0,1 моль иода, для того, чтобы
произошло полное восстановление иода?
416. Дихромат калия в одном литре децинормального раствора был восста-
новлен пропусканием через раствор 10 л воздуха, содержащего сероводород. Че-
му равно содержание H2S в воздухе в объемных процентах?
417. Напишите уравнения реакций, в которых сероводород окисляется до сер-
ной кислоты:
1) H2S + Cl2 + H2O = 3) H2S + HNO3 =
2) H2S + O3 = 4) H2S + H2O2 =
Чему равно содержание сероводорода в одном литре воздуха, если после его
окисления на нейтрализацию образовавшейся серной кислоты было израсходова-
но 100 мл децимолярного раствора гидроксида натрия?
418. Горение сероводорода можно выразить уравнениями:
1) 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 2) 2H2S + O2 = 2S + 2H2O
Вычислите термодинамические параметры реакций; какая из них более вероятна?
Чему равен объем воздуха, теоретически необходимый для сжигания 100 л H2S
(н.у.) по термодинамически более вероятной реакции?
419. Продукты сжигания 29,6 л сероводорода (н.у.) поглотили 500 мл 25%-го
раствора гидроксида натрия (ρ = 1,28). Каким стал качественный и количествен-
ный состав раствора щелочи?
420. Какие соединения называются сульфидами, полисульфидами, персульфи-
дами, сульфанами? Напишите уравнения реакций для осуществления следующей
цепочки превращений:
2 →→ 22 → n2 n2 2 →→→ SSHSHSNaSNaSNaS
55
421. Напишите уравнения реакций получения сульфида натрия: а) из простых
веществ, б) из натрия и сероводорода, в) из оксида натрия и сероводорода, г) из
гидроксида натрия и сероводорода, д) из сульфата натрия. При какой температуре
термодинамически возможно получение Na2S восстановлением сульфата натрия
углеродом? Какую массу сульфида натрия можно получить из одной тонны
Na2SO4, если выход реакции равен 90 %?
422. Перечислите сульфиды, которые растворяются: а) в воде, б) в соляной и
разбавленной серной кислотах, в) в азотной кислоте и в царской водке, г) в рас-
творах сульфида аммония и щелочных металлов. Напишите уравнения реакций,
которыми сопровождается растворение Na2S, FeS, PbS и Sb2S3 в соответст-
вующих средах.
423. Вычислите показатели гидролиза сульфидов натрия и аммония в децимо-
лярных растворах. Почему раствор сульфида аммония готовят в лабораториях не-
посредственно перед употреблением и ежедневно обновляют?
424. В раствор, содержащий сульфаты меди (II), марганца (II), цинка и кадмия
одинаковой концентрации, медленной струей пропускается сероводород. Какие
реакции и в какой последовательности идут в растворе?
425. При каком соотношении молярных концентраций ионов свинца (II) и ме-
ди (II) их осаждение при пропускании сероводорода через раствор произойдет од-
новременно? При каком соотношении молярных концентраций в растворе ионов
железа (II) и цинка их осаждение при смешивании с раствором сульфида натрия
произойдет одновременно? Почему в первом случае для осаждения сульфидов
используется H2S, а во втором – Na2S?
426. Какие сульфиды разлагаются в воде полностью с выделением сероводо-
рода и образованием оснований и кислот? Напишите уравнение гидролиза одного
из этих сульфидов.
427. Вследствие закономерного изменения свойств сульфидов в периодах и в
группах, возможны реакции соединения сульфидов. Объясните, между какими
сульфидами и почему возможны такие реакции и привести их примеры (3 уравне-
ния). К какому классу соединений относятся образующиеся продукты и как они
называются?
428. Сравните окислительно-восстановительные потенциалы:
S2− −2e = S; ϕº = −0,48 В
HS− −2e = S + H+
; ϕº = −0,06 В
S2−
 + 3H2O − 6e = SO3
2- + 6H+
; ϕº = –0,23 В
S2−
 + 4H2O − 8e = SO4
2- + 8H+
; ϕº = −0,15 В
До каких соединений окисление сульфидов и гидросульфидов более вероятно и
до каких менее вероятно? Приведите примеры реакций.
56
429. Напишите формулы всех соединений серы с галогенами. Объясните хи-
мическую связь и строение молекул SF4, SF6 и S2Cl2. Какими необычными
свойствами отличается гексафторид серы и чем они объясняются?
430. Напишите уравнения реакций гидролиза галогенидов серы: SF4, SCl4,
SCl2, S2Cl2, S2Br2. Чем отличается гидролиз последних трех от гидролиза первых
двух? Почему гексафторид серы SF6 устойчив к гидролизу?
3.4. КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ
431. Как получают и где используют оксид серы (IV)? Какое строение имеет
молекула этого вещества и как возникает в ней химическая связь между атомами?
Покажите уравнениями реакций основно-кислотные и окислительно-
восстановительные свойства этого соединения.
432. В промышленности оксид серы (VI) получают каталитическим окислени-
ем оксида серы (IV). Вычислите термодинамические параметры этой реакции и
температурный интервал, в котором она возможна.
433. Какие катализаторы используются в контактном и в нитрозном методах
получения серной кислоты? Какая масса серы содержится в одной тонне товарной
серной кислоты (ω = 96 %), какой объем газообразного оксида серы (VI) затрачи-
вается на получение одной тонны такой кислоты?
434. Вычислите, какая масса пирита потребуется для получения одной тонны
92 %-ной серной кислоты, если: 1) содержание FeS2 в пирите 90 %; 2) степень об-
жига пирита составляет 95 %; 3) степень окисления SO2 до SO3 равна 98 %;
4) степень превращения SO3 в Н2SO4 равна 100 %.
435. Из 100 т пирита с содержанием серы 50 % получили 150 т 96 %-й серной
кислоты. Определите выход кислоты.
436. Какая масса пирита, содержащего 45 % серы, требуется для получения
одной тонны безводной H2SO4, если потери серы в производстве составляют 5 %?
437. Завод ежесуточно потребляет 100 т серы, содержащей 4 % примесей. Ка-
кую массу олеума с содержанием 20 % SO3 он выпускает ежесуточно, если выход
готового продукта составляет 95 % от теоретического?
438. Вычислите тепловой эффект реакции: SO3 + H2O = H2SO4. Почему выде-
ление тепла в этой реакции осложняет получение серной кислоты в промышлен-
ности? Чем поглощают SO3, как называют образующийся продукт, как из него
получают серную кислоту?
439. Какова причина осушающего и водоотнимающего действия концентри-
рованной серной кислоты и большого тепловыделения при её растворении в воде?
Какие из указанных газов можно, а какие нельзя осушать концентрированной
серной кислотой: H2, O2, N2, NH3, H2S, HCl, HBr, CH4, Cl2?
57
440. Почему ёмкости с концентрированной серной кислотой нельзя оставлять
открытыми? В колбе содержится 920 г 96 %-й H2SO4 (ρ = 1,84). При хранении в
открытом виде на воздухе её масса через некоторое время увеличилась до 1000 г.
Почему увеличилась масса кислоты? Чему равна массовая доля H2SO4 в новом
растворе?
441. Сколько граммов растворённого вещества содержат: 1) 100 мл 60%-й
серной кислоты (ρ = 1,50); 2) 400 мл 0,7 н. серной кислоты; 3) 250 мл 2 М серной
кислоты?
442. Вычислите эквивалентную концентрацию: 1) 12%-й серной кислоты
(плотность ρ = 1,08); 2) 0,4 М серной кислоты.
443. Определите эквивалентную концентрацию и массовую долю серной ки-
слоты в 6 М растворе, плотность которого 1340 кг/м
3

444. Вычислите молярную концентрацию, молярную концентрацию эквива-
лента, моляльность и титр: 1) 4,0%-й серной кислоты (ρ = 1,025); 2) 96%-й серной
кислоты (ρ = 1,84).
445. В 1018 мл воды растворили 80 г серного ангидрида. Вычислите все из-
вестные виды концентраций полученной серной кислоты.
446. Какой объём 50%-й серной кислоты (ρ = 1,40) потребуется для приготов-
ления 500 мл 1 М и 1 н. растворов?
447. Какой объём 0,5 н. серной кислоты можно приготовить из 100 мл 75%-й
серной кислоты (ρ = 1,675)?
448. Какой объём 30%-й серной кислоты (ρ = 1220 кг/м
3
) необходимо для при-
готовления: 1) 200 мл 2 М раствора; 2) 100 мл 1 н. раствора?
449. В одном литре воды растворили 56 л SO3 (н.у.). Чему равны моляльность
и массовая доля полученного раствора?
450. Какую массу оксида серы (VI) необходимо растворить в 100 г 96%-ной
серной кислоты для получения 100%-й H2SO4?
451. Необходимо нейтрализовать 50 мл 0,1 н. раствора КOH. Какой объём для
этого потребуется: 1) 0,1 н. H2SO4; 2) 0,1 М H2SO4?
452. Какой объём 0,4 н. серной кислоты будет израсходован на нейтрализацию
800 мл 0,25 н. раствора NaOH?
453. Смешали 800 мл воды и 200 мл 85%-й серной кислоты (ρ = 1,78). Чему
равна массовая доля H2SO4 в полученном растворе? Какое правило и почему не-
обходимо соблюдать при смешивании серной кислоты с водой?
58
454. Один литр воды смешали с 500 мл 70%-й H2SO4 (ρ = 1,67). Чему равна
массовая доля и молярная концентрация полученного раствора? Какое правило и
почему необходимо соблюдать при смешивании серной кислоты с водой?
455. С каким объёмом воды надо смешать 200 мл 20%-й серной кислоты
(ρ = 1,14), чтобы получить 15%-й раствор? Какое правило и почему необходимо
соблюдать при смешивании серной кислоты с водой?
456. С каким объёмом воды необходимо смешать 0,5 л 80%-й серной кислоты
(ρ = 1730 кг/м
3
), чтобы получить 15%-й раствор? Какое правило и почему необхо-
димо соблюдать при смешивании серной кислоты с водой?
457. Определите массовую долю и молярную концентрацию раствора, кото-
рый образуется при смешивании 100 мл 30%-й H2SO4 (ρ = 1,22) и 150 мл 15%-й
H2SO4 (ρ = 1,10).
458. Смешали 200 мл 1,2 М раствора и 150 мл 0,1 М раствора серной кислоты.
Определите молярную концентрацию полученного раствора.
459. Из 5 л 26%-й серной кислоты (ρ = 1,19) необходимо приготовить 20%-й
раствор. Какой объём воды потребуется для этой цели?
460. Какое количество H2SO4 содержится в одном килограмме 98%-й серной
кислоты? Сколько литров одномолярной H2SO4 можно приготовить из 1 кг 98%-й
серной кислоты? Какое правило и почему необходимо соблюдать при смешива-
нии серной кислоты с водой?
461. Опишите взаимодействие разбавленной и концентрированной серной ки-
слоты с металлами. Концентрированную серную кислоту и олеум перевозят в
стальных цистернах и хранят в ёмкостях из обычной стали. Почему при этом не
происходит взаимодейстие с железом? Почему для этих целей нельзя использо-
вать медные и свинцовые ёмкости? Что произойдёт, если в стальную ёмкость с
олеумом попадёт вода?
462. Как можно аргументировать утверждение о том, что концентрированная
серная кислота является окислителем за счет атома серы (+6), а разбавленная – за
счет атома водорода (+1). Напишите уравнения реакций:
1) Mg + H2SO4(разб) = 3) Pb + H2SO4(конц) =
2) Mg + H2SO4(конц) = 4) Ag + H2SO4(конц) =
463. Опишите строение SO4
2–-ионов и молекул H2SO4 и объясните различие
окислительных свойств сульфатов, разбавленной серной кислоты и концентриро-
ванной H2SO4. Напишите уравнения реакций:
1) Zn + H2SO4(разб) = 2) Zn + H2SO4(конц) = 3) Zn + FeSO4(раствор) =
59
464. В окислительно-восстановительных реакциях серная кислота может вос-
станавливаться по полуреакциям:
SO4
2−
 + 4H+ + 2e = SO2 + 2H2O; ϕº = 0,17 В
SO4
2−
 + 8H+ + 6e = S + 4H2O; ϕº = 0,36 В
SO4
2−
 + 10H+ + 8e = H2S + 4H2O; ϕº = 0,30 В
Почему при взаимодействии концентрированной H2SO4 с металлами образуются
не более вероятные продукты (сера или сероводород), а наименее вероятный –
SO2? Какой объём этого газа образуется при взаимодействии 10 г меди с избыт-
ком концентрированной серной кислоты?
465. Почему, несмотря на небольшое значение окислительно-восстано-
вительного потенциала полурекции
SO4
2−
 + 4H+ + 2e = SO2 + 2H2O; ϕº = 0,17 В,
концентрированная серная кислота окисляет все металлы, кроме благородных?
В 100 мл 60%-й H2SO4 (ρ = 1610 кг/м
3
) внесли один грамм серебра. Вычислите:
1) массу образовавшегося сульфата серебра; 2) объём выделившегося SO2 (н.у.);
3) массовую долю H2SO4 в растворе после реакции.
466. Какая масса железа потребуется для его взаимодействия с разбавленной
серной кислотой, чтобы выделившимся водородом провести восстановление до
металла 23,15 г Fe3O4? Иметь в виду, что выход реакции восстановления равен 50 %.
467. Напишите уравнения реакций концентрированной серной кислоты с не-
металлами – углеродом, фосфором, серой. Какой объём SO2 образуется при сжи-
гании 32 г серы и при взаимодействии такой же массы серы с концентрированной
серной кислотой?
468. Какая масса оксида фосфора (III) взаимодействовала с избытком концен-
трированной серной кислоты, если при этом выделилась 112 л SO2?
469. При взаимодействии твердого иодида калия с концентрированной серной
кислотой образуются различные продукты окисления иода(–1) и восстановления
серы(+6). Укажите возможно бóльшее число таких продуктов и условия их пре-
имущественного образования. Напишите уравнения реакций; какая из них термо-
динамически наиболее вероятна?
470. Самыми крупными потребителями серной кислоты являются производст-
ва минеральных удобрений. Какие удобрения получают с использованием серной
кислоты? Какая масса H2SO4 (в чистом виде) расходуется на получение одной
тонны суперфосфата и сульфата аммония?
471. Автомобильные аккумуляторы «заправляют» серной кислотой с плотно-
стью 1,28. Чему равна массовая доля H2SO4 в такой кислоте? В каком соотноше-
нии смешиваются 96%-я H2SO4 (ρ = 1,84) и вода при приготовлении аккумулятор-
ной серной кислоты? Какой объём 96%-й H2SO4 требуется для приготовления
300 л аккумуляторной серной кислоты?
60
472. Почему серная кислота образует два ряда солей (сульфаты и гидросуль-
фаты)? Какая соль образуется при взаимодействии: 1) 98 г H2SO4 c 80 г NaOH;
2) 49 г H2SO4 с 28 г KOH; 3) 223,1 мл 36%-й H2SO4 (ρ = 1,22) с 425,5 мл 16%-го
раствора NaOH (ρ = 1,175)?
473. Почему большинство солей – сульфатов выделяется из растворов в виде
кристаллогидратов? При нагревании одного из таких кристаллогидратов, образо-
ванного двухвалентным металлом, его масса уменьшилась с 5,5 г до 3,0 г. Безвод-
ный остаток (3,0 г) был растворен в воде и действием щелочи из него образова-
лось 1,8 г малорастворимого гидроксида. Определите формулу кристаллогидрата.
474. Растворимость сульфата натрия при 0 ºС составляет 4,5 г/100 г H2O, а при
40 ºС – 48,4 г/100 г H2O. Какой объём воды потребуется для растворения 800 г
Na2SO4 при 40 ºС и какая масса соли выпадает в осадок при охлаждении этого
раствора до 0 ºС?
475. Произведение растворимости сульфата лантана равно 2,5·10–5. Образуется
ли эта соль при смешивании одинаковых объёмов: 1) 0,2 М раствора La(NO3)3 c
0,2 М раствором K2SO4; 2) 0,2 М раствора La(NO3)3 с 2 М раствором K2SO4?
476. Расположите в ряд по уменьшению растворимости сульфаты: BaSO4,
K2SO4, Ag2SO4, CaSO4, Na2SO4. Приведите данные о растворимости солей при
20 ºС, вычислив концентрацию их насыщенных растворов в массовых процентах.
477. Сульфаты подразделяются на две группы: разлагающиеся при температу-
ре выше 1000 ºС и ниже этой температуры. Разделите данные соли на эти группы:
CuSO4, BaSO4, K2SO4, Al2(SO4)3, FeSO4 и Ag2SO4. Разделение объясните. Для од-
ного из сульфатов вычислите температуру, при которой термодинамически воз-
можно его разложение на оксид металла и оксид серы (VI).
478. Вычислите температуру, при которой равновесие данных реакций смеще-
но в сторону образования продуктов:
1) H2SO4 ' H2O + SO3 3) MgSO4 ' MgO + SO3
2) ZnSO4 ' ZnO + SO3 4) Na2SO4 ' Na2O + SO3
и объясните результаты вычислений.
479. Как проще всего можно получить сульфат натрия, пентагидрат сульфата
меди (II) и сульфат аммония? Какой объём NH3 (н.у.) необходимо пропустить че-
рез один литр 20%-й серной кислоты (ρ = 1,14) для её полного превращения в
сульфат аммония? Чему будут равны: 1) масса полученного раствора; 2) масса
сульфата аммония в растворе; 3) массовая доля сульфата аммония в растворе?
480. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза сульфатов ам-
мония, цинка и алюминия. Для сульфата аммония вычислите: 1) константу гидро-
лиза; 2) степень гидролиза в одномолярном растворе; 3) водородный показатель
одномолярного раствора.
61
481. Опишите состав, строение и свойства тиосерной кислоты и тиосульфата
натрия. Как и с какой целью получают тиосульфат натрия, чем обусловлены его
восстановительные свойства? Напишите уравнения реакций Na2S2O3 с перманга-
натом калия, галогенами (Cl2, Br2, I2) и его разложения при нагревании.
482. При взаимодействии раствора тиосульфата натрия с серной кислотой при
20 ºС реакция продолжалась 90 с, а при 50 ºС – 15 с. Напишите уравнение реакции
и вычислите её энергию активации.
483. Четыре соли – Na2SO4, Na2SO3, Na2S и Na2S2O3 можно идентифициро-
вать с помощью одного реактива. Какой это реактив и почему с его помощью
идентифицируются данные соли? Напишите уравнения реакций.
484. В каком количественном и массовом соотношениях необходимо смеши-
вать безводную серную кислоту и SO3, чтобы получаемый продукт можно было
бы рассматривать как новое вещество? Приведите формулу и название этого ве-
щества, изобразите геометрическое строение молекулы. Напишите название про-
дукта, который образуется при смешивании безводной серной кислоты с любым
количеством SO3.
485. Выразите в общем виде состав всех политионовых кислот и укажите спо-
собы их получения. Напишите обычные и структурные формулы дитионовой,
тритионовой и тетратионовой кислот, приведите примеры их солей. Напишите
уравнения реакций разложения дитионата бария и тетратионата натрия при нагре-
вании.
486. Опишите состав, получение и применение пероксомоносерной и пероксо-
дисерной кислот. Вычислите массу безводной пероксодисерной кислоты, расхо-
дуемой на получение 100 кг пергидроля.
487. Приведены полуреакции, характеризующие окислительные свойства пе-
роксодисерной кислоты, её солей (персульфатов) и озона:
S2O8
2−
 + 2H+ + 2e = 2HSO4

; ϕº = 2,12 В
S2O8
2− + 2e = 2SO4
2−
; ϕº = 2,05 В
O3 + 2H+
 + 2e = O2 + H2O; ϕº = 2,07 В
Можно ли окислить серную кислоту до перосодисерной действием озона? Напи-
шите уравнения реакций:
1) H2S2O8 + MnSO4 + H2O = HMnO4 + ...
2) Na2S2O8 + K2SO3 + H2O =
3) K2S2O8 + KI =
488. Опишите состав и строение пероксодисерной кислоты и её солей. Чему
равны валентность и степень окисления атомов серы в этой кислоте? Чем обу-
словлены сильные окислительные свойства этих соединений? Напишите уравне-
ния реакций:
62
1) H2S2O8 + Cr2(SO4)3 + H2O = H2Cr2O7 + ...
2) Na2S2O8 + FeSO4 =
3) K2S2O8 + AgNO3 + KOH = AgO↓ + ...
489. Опишите состав, получение и свойства фторсульфоновой и хлорсульфо-
новой кислот. Какая масса хлорсульфоновой кислоты взаимодействовала с водой,
если для нейтрализации продуктов израсходовано 100 мл 0,5 н. раствора NaOH?
490. Опишите состав, строение молекул, получение и свойства хлористого
тионила и хлористого сульфурила. Каковы современные (по международной но-
менклатуре) названия этих соединений? Обладают ли эти соединения свойствами
галогеноангидридов?
3.5. СЕЛЕН, ТЕЛЛУР, ПОЛОНИЙ
491. Опишите строение атомов селена, теллура и полония в сравнении с серой.
Какие валентности, степени окисления и координационные числа для них харак-
терны? Каковы формулы их оксидов и гидроксидов?
492. Природный селен состоит из шести изотопов с массовыми числами
74 (0,87%), 76 (9,02 %), 77 (7,58 %), 78 (23,52 %), 80 (49,82 %) и 82 (9,19 %). Вы-
числите среднюю атомную массу селена. Почему результат не совпадает со спра-
вочным значением атомной массы селена?
493. Селен с водой и разбавленными HCl и H2SO4 не взаимодействует, с кон-
центрированной HNO3 и царской водкой взаимодействует, со щелочами взаимо-
действует в присутствии окислителей, горит в кислороде, взаимодействует с фто-
ром при комнатной температуре, с хлором и бромом при небольшом нагревании.
Напишите уравнения этих реакций.
494. Теллур горит в кислороде; взаимодействует с галогенами на холоду; с во-
дой взаимодействует в порошкообразном состоянии при 100–160 0
C; медленно
взаимодействует с HCl; легко взаимодействует с HNO3 и царской водкой; медлен-
но взаимодействует со щелочами, но этот процесс ускоряется в присутствии
окислителей. Напишите уравнения реакций.
495. Наиболее долгоживущий изотоп полония Po-210 содержится в урановых
рудах. При получении его переводят в раствор в виде PoCl2 и восстанавливают
сероводородом или активным металлом. Его получают также искусственно, облу-
чая висмут-209 нейтронами. Напишите уравнения химической и ядерной реакции
получения Po-210.
496. Химические реакции полония осложнены его радиоактивностью. Напри-
мер, полоний взаимодействует с HCl с образованием Po(+2), который окисляется
до Po(+4). Предполагают, что окисление происходит пероксидом водорода, кото-
рый образуется в воде под действием α-излучения полония. Напишите уравнения
реакций полония с HCl и окисления продукта реакции пероксидом водорода.
63
497. Определите коэффициенты перед веществами в реакциях:
S + HNO3(конц) = H2SO4 + NO
Se + HNO3(конц) + H2O = H2SeO3 + NO
Te + HNO3(конц) = TeO2 + NO + H2O
Po + HNO3(конц) = Po(NO3)4 + NO + H2O
Какие выводы о свойствах серы, селена, теллура и полония следуют из сравнения
продуктов их взаимодействия с азотной кислотой?
498. Массовая доля водорода в его соединении с р-элементом шестой группы
составляет 2,47 %. Определите этот элемент, напишите формулу и название его
соединения с водородом.
499. Для H2O, H2S, H2Se, H2Te энергия Гиббса образования равна –288,8;
–33,0; +71,1; +138,5 кДж/моль, соответственно. Сделайте вывод об устойчивости
этих соединений и возможности их получения из простых веществ. Исходя из
общих закономерностей Периодической системы, предскажите возможность су-
ществования подобного соединения для полония.
500. Сравните потенциалы полуреакций:
2H2O – 4e = O2 + 4H+
; φº = 1,23 В
H2S – 2e = S + 2H+
; φº = 0,14 В
H2Se – 2e = Se + 2H+
; φº = −0,40 B
H2Te – 2e = Te + 2H+
; φº = −0,74 B
Как и почему изменяются окислительно-восстановительные свойства соединений
в ряду H2O – H2S – H2Se – H2Te? Приведите примеры реакций, в которых селено-
водород и теллуроводород являются восстановителями. Какая из трех данных ре-
акций в принципе невозможна:
1) H2Se + S = 2) H2Se + Te = 3) H2Te + Se = ?
501. Вычислите степень диссоциации H2S, H2Se и H2Te в 0,1 М водных рас-
творах; вычислите pH этих растворов. Как и почему изменяются основно-
кислотные свойства этих соединений?
502. Высший оксид элемента (из числа оксидов селена, теллура, полония) со-
держит 37,8 % кислорода. Определите этот элемент, напишите формулу оксида,
опишите его свойства.
503. Опишите окислительно-восстановительные свойства, устойчивость и ки-
слотные свойства H2SeO3 и H2TeO3 в сравнении с сернистой кислотой. Как назы-
ваются соли этих кислот, какова их растворимость, и как они гидролизуются в
растворе? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
504. Напишите уравнения основно-кислотных и окислительно-
восстановительных реакций с участием соединений Se(+4) и Te(+4):
64
1) SeO2 + H2O = 2) SeO2 + SO2
3) KHSeO3 + KOH = 4) H2SeO3 + KMnO4 + H2SO4 =
5) TeO2 + HI = 6) H2TeO3 + SnCl2 + HCl =
505. Селеновую кислоту получают в результате следующих превращений:
Se → SeO2 → H2SeO3 → H2SeO4.
Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведе-
ния. Вычислите массу селена, которая затрачивается на получение 1 кг безводной
селеновой кислоты.
506. Сравните потенциалы полуреакций:
H2SO3 + 4H+
 + 4e = S + 3H2O; φº = 0,45 В
H2SeO3 + 4H+
 + 4e = Se + 3H2O; φº = 0,74 В
H2TeO3 + 4H+
 + 4e = Te + 3H2O; φº = 0,59 В
SO4
2- + 4H+
 + 2e = H2SO3 + H2O; φº = 0,17 В
SeO4
2- + 4H+
 + 2e = H2SeO3 + H2O; φº = 1,15 В
TeO4
2- + 4H+
 + 2e = H2TeO3 + H2O; φº = 0,89 В.
Можно ли: 1) сернистую кислоту окислить в серную действием H2SeO3?
2) селенистую кислоту окислить в селеновую действием H2TeO3? 3) получить се-
лен из H2SeO3 действием H2TeO3? Напишите уравнения возможных реакций.
507. Как можно объяснить тот факт, что селеновая кислота является более
сильным окислителем, чем серная и теллуровая? Напишите уравнения реакций и
укажите условия их осуществления:
1) H2SeO4 + HCl = 3) H2SeO4 + Zn =
2) H2SeO4 + SO2 = 4) H2SeO4 + Au =
508. Объясните, почему из всех р-элементов шестой группы только теллур об-
разует ортокислоту (H6TeO6)? Охарактеризуйте силу, устойчивость к нагреванию
и окислительные свойства этой кислоты. Напишите уравнения реакций:
1) H6TeO6 ⎯⎯→ = 2) H6TeO6 + H2S = Т
509. Напишите названия соединений: K2Se, KHSe, Al2Te3, K2TeF8, K2TeI6,
PoO(OH)2, SeO2, SeO3, Na2SeO3, Na2SeO4, NaHSeO4, H6TeO6, K4H2TeO6.
К каким классам (группам) веществ относятся четвёртое, пятое и последнее со-
единения?
510. Селен и теллур используются в качестве полупроводников. Объясните
существование трех классов веществ: металлов, полупроводников и изоляторов.
Исходя из закономерностей Периодической системы, предсказать, у какого полу-
проводника – селена или теллура – величина запрещенной зоны должна быть
меньше.
Глава четвертая.
65
ГЛАВНАЯ ПОДГРУППА ПЯТОЙ ГРУППЫ
Азот и его водородсодержащие соединения. Соедине-
ния азота с кислородом и галогенами. Фосфор и его соеди-
нения. Мышьяк, сурьма, висмут и их важнейшие соединения.
4.1. АЗОТ И ЕГО ВОДОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ
511. Опишите электронное строение атомов р-элементов пятой группы. Что
общего у этих элементов и чем они отличаются? Сравните строение и свойства
простых веществ этих элементов.
512. Объясните образование химической связи в молекуле азота методами ва-
лентных связей и молекулярных орбиталей, напишите электронную формулу мо-
лекулы. В каких других молекулах или ионах имеется точно такой же набор мо-
лекулярных орбиталей и их «заселенность» электронами? Приведите данные о
длине и энергии связи в молекуле азота.
513. Максимальная степень окисления азота +5, а максимальная электронная
валентность равна четырем. Как объяснить это противоречие? Приведите приме-
ры соединений азота, в которых его электронная валентность максимальна и ука-
жите его степень окисления в этих соединениях.
514. Проведите термодинамический расчет процесса атомизации азота
(N2 ' 2N). При какой температуре возможен этот процесс? Сравните с аналогич-
ными процессами для кислорода и водорода и объясните различие. Данные для
расчетов:
Частицы: N2 N O2 O H2 H
ΔHºf, кДж/моль: – 472,8 – 246,8 – 218,0
Sº, Дж/(моль·К): 199,9 153,2 205,0 160,9 130,5 114,6
515. Объясните способность азота входить в состав комплексных соединений
в виде лигандов. Примерами таких соединений являются [Ru(NH3)5N2]Cl2,
[Os(NH3)5N2]Br2, K3[Fe(N2)(CN)5]. Напишите названия этих соединений. Почему к
этим соединениям проявляется особый интерес?
516. Азот в промышленности получают из воздуха. Как отделяют азот от дру-
гих составляющих воздуха: кислорода, углекислого газа, аргона, паров воды? Ка-
кой объем воздуха (н.у.) необходимо переработать (теоретически) для получения
одной тонны жидкого азота?
517. Азот получают:1) разложением нитрата аммония; 2) взаимодействием
сульфата аммония с азотной кислотой; 3) нагреванием смеси калийной селитры и
железных опилок. Напишите уравнения реакций. Какая масса реагентов необхо-
дима в первом и третьем способах для получения 100 л N2 (н.у?
518. Азот можно получать взаимодействием: 1) гидроксиламина с KMnO4 в
66
сернокислом растворе; 2) гидразина с K3[Fe(CN)6] в щелочной среде; 3) оксида
азота (II) с CrCl2 в растворе HCl. Напишите уравнения реакций.
519. Если смешать и нагреть насыщенные растворы хлорида аммония и нит-
рита натрия, то выделится азот. Напишите уравнение реакции. Сколько граммов
насыщенных растворов той и другой соли надо взять для получения 10 л азота
(н.у.) если они приготовлены при температуре 20 ºС, при которой коэффициенты
растворимости NH4Cl и NaNO2 равны 37,2 и 84,5?
520. Для получения азота в лабораторных условиях иногда используют нитрат
аммония, разложение которого при нагревании возможно по двум уравнениям:
1) NH4NO3 = N2 + 1
/2O2 + 2H2O(г) 2) NH4NO3 = N2O + 2H2O(г)
Какая из реакций более вероятна и более экзотермична при 25 ºС? Ответ подтвер-
дите расчетом. Как изменяется вероятность протекания этих реакций при повы-
шении температуры? Какой объем азота образуется из 1 кг NH4NO3 , если его раз-
ложение происходит только по первой реакции?
521. Объясните, почему азот с большей, чем хлор, электроотрицательностью,
является инертным веществом? При каких условиях он взаимодействует с кисло-
родом, водородом, углеродом, галогенами, металлами? С какой целью многие ме-
таллы и сплавы выдерживают в нагретом состоянии в атмосфере азота, как назы-
вается этот процесс?
522. На основании закономерностей строения вещества, химической термоди-
намики и кинетики объясните, почему азот не взаимодействует с кислородом, но
взаимодействует с водородом. Пользуясь принципом Ле Шателье, укажите усло-
вия, обеспечивающие увеличение выхода аммиака при его синтезе из азота и во-
дорода. Почему синтез проводят при 450–500 ºС и используют катализатор?
523. Получение аммиака в промышленности проводится по обратимой реак-
ции:
N2 + 3H2 ' 2NH3; ΔHº = −92,4 кДж
Опишите влияние воздействий на направление смещения равновесия этой реак-
ции: 1) повышение и понижение температуры; 2) повышение и понижение давле-
ния; 3) повышение и понижение концентрации азота; 4) использование катализа-
тора; 5) введение сорбента – поглотителя аммиака, 6) введение инертного газа.
524. Какие объемы (н.у.) водорода и азота теоретически необходимы для по-
лучения: а) одного м
3 газообразного аммиака; б) одной тонны жидкого аммиака;
в) одной тонны 25%-го раствора NH3?
525. Вычислите энергию Гиббса и константу равновесия при 25 ºС и 500 ºС
реакции:
1
/2N2(г) + 3
/2H2(г) ' NH3(г)
Почему в промышленности синтез аммиака проводят при 450–500 ºС? Какой фак-
тор, кроме термодинамического, влияет на выбор условий синтеза аммиака?
67
526. В начале 20-го столетия (1904–1920 гг.) применялся цианамидный способ
получения аммиака, основанный на цепочке следующих превращений:
CaCO3 → CaO → CaC2 → CaCN2 → NH3
Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведе-
ния. Почему в настоящее время этот способ не применяется? Где применяется
сейчас цианамид кальция CaCN2?
527. В лабораториях аммиак получают приливанием концентрированного рас-
твора щелочи (KOH) к твердому хлориду аммония. Напишите уравнение реакции
и вычислите объем NH3 (н.у.), получаемый из 50 г NH4Cl. Можно ли в этом спосо-
бе использовать: а) NaOH, б) (NH4)2SO4, в) NH4NO3?
528. Аммиак можно получать из хлорида аммония. Используя термодинами-
ческие свойства веществ, определите температуру, при которой разлагается хло-
рид аммония. Как отделить образующийся аммиак от другого продукта реакции –
хлороводорода?
529. В лабораториях аммиак получают, нагревая хлорид аммония с гашеной
известью. Напишите уравнения двух стадий и общее уравнение реакции. Какая
масса NH4Cl необходима для получения 100 л аммиака (н.у.)?
530. В лабораториях аммиак получают нагреванием смеси хлорида аммония с
гашенной известью. Какие массы NH4Cl, содержащего 5 % примесей, и извести,
содержащей 10 % примесей, потребуются для получения 10 л 25%-го раствора
аммиака (ρ = 910 кг/м
3
)?
531. Аммиак образуется при обработке водой нитрида магния. В чем заклю-
чаются преимущества этого метода получения NH3 по сравнению с синтезом из
простых веществ? Какие недостатки этого метода препятствуют его применению
в промышленности?
532. Очень заманчиво получать аммиак из азота и воды по реакции:
2N2 + 6H2O = 4NH3 + 3O2
Проведите термодинамические расчеты и сделайте вывод о возможности синтеза
аммиака по этой реакции при стандартных условиях и при нагревании
533. Опишите электронное и геометрическое строение молекулы NH3, объяс-
ните её полярность. Почему эффективные заряды атомов азота (–0,45е) и водоро-
да (+0,15е) в этой молекуле сильно отличаются от степеней окисления? Чем объ-
ясняются следующие свойства аммиака: 1) растворимость в воде; 2) взаимодейст-
вие с кислотами; 3) вхождение во внутреннюю сферу комплексных соединений?
534. Опишите физические свойства аммиака. Почему он имеет температуру
кипения, не соответствующую его небольшой молекулярной массе? Вычислите
плотность аммиака по водороду, воздуху, азоту и абсолютную плотность. Объяс-
ните, почему мольный объем аммиака (22,089 л/моль) меньше мольного объема
идеального газа (22,414 л/моль)?
68
535. Имеются три осушителя: концентрированная серная кислота, фосфорный
ангидрид и натронная известь (смесь извести с едким натром). Какой из них и по-
чему можно использовать для осушки аммиака?
536. Почему аммиак хорошо растворяется в воде? Как влияет на раствори-
мость аммиака повышение и понижение температуры и давления; добавление в
воду кислоты или щелочи? Определите массовую долю NH3 в растворе при 20 ºС,
если коэффициент абсорбции аммиака водой равен 700. При нагревании одного
литра такого раствора (ρ = 0,89) из него выделилось 100 л NH3 (н.у.). Как измени-
лась при этом концентрация аммиака в растворе?
537. Вычислите массовую долю NH3 в децимолярном растворе (плотность
раствора практически равна плотности воды) и pH этого раствора.
538. Вычислите молярную концентрацию и pH раствора, полученного при
растворении 1,12 л аммиака в одном литре воды.
539. Какой объем аммиака (н.у.) необходимо растворить в 5 л воды для полу-
чения 10%-го раствора?
540. Нашатырный спирт, используемый в медицине, – это 10%-й раствор NH3
в воде плотностью 958 кг/м
3
. Какой объем NH3, приведенный к н.у., можно полу-
чить при кипячении 100 мл нашатырного спирта?
541. По поводу концентрированного раствора аммиака в настоящее время го-
ворят, что это концентрированный раствор гидрата аммиака, но разбавленный
раствор гидроксида аммония. На чем основано это утверждение?
542. Какие молекулы и ионы находятся в водном растворе аммиака (перечис-
лить в порядке уменьшения их концентрации)? Напишите уравнение цепочки
равновесий, существующих в водном растворе NH3. Каким образом можно увели-
чить и уменьшить растворимость аммиака в воде? Почему даже разбавленные
растворы всегда пахнут аммиаком?
543. К какому типу электролитов (кислоты, щелочи, слабые основания, амфо-
литы) относится водный раствор аммиака? Какая из схем, встречающихся в хими-
ческой литературе:
NH4OH(p) ' NH4
+
 + OH−
NH3(г) + H2O ' NH4
+
 + OH−
NH4·H2O(p) ' NH4
+
 + OH−
наиболее правильно описывает процесс диссоциации в этом растворе? Вычислите
степень диссоциации в одномолярном растворе и pH этого раствора.
544. Жидкий аммиак – пример неводных растворителей, которые все шире ис-
пользуются в химии и химической технологии. Какие металлы растворяются в
жидком аммиаке и какими свойствами обладают эти растворы?
69
545. Напишите уравнения реакций, характеризующие химические свойства
аммиака как: а) окислителя, б) восстановителя, в) основания, г) лиганда. Опреде-
лить роль аммиака в каждой из реакций:
1) 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
2) Zn(OH)2 + 4NH3 = [Zn(NH3)4]SO4
3) NH3 + HNO3 = NH4NO3
4) 2NH3(г) + Ca ⎯⎯→ = Ca(NH2)2 + Н2
Т
546. Используя знания о строении и свойствах аммиака, предскажите, какие из
перечисленных веществ могут получаться при его пропускании через раствор со-
ли меди(II): Cu, CuO, Cu2O, Cu(OH)2, [Cu(NH3)4]
2+?
547. Почему при получении некоторых малорастворимых оснований, таких
как Al(OH)3, Sn(OH)2, Рb(OH)2 и т.д., рекомендуется проводить их осаждение из
растворов солей не щелочами, а раствором аммиака? Покажите уравнениями ре-
акций взаимодействие Al2(SO4)3 с NH4OH и NaOH при стехиометрическом коли-
честве и при избытке осадителя.
548. Почему при получении таких малорастворимых оснований как Zn(OH)2,
Ni(OH)2, Co(OH)2 приливать раствор аммиака к растворам их солей необходимо в
стехиометрическом количестве? Напишите уравнения реакций получения гидро-
ксида цинка и его взаимодействия с избытком аммиака.
549. Какие вещества могут получаться при пропускании через водный раствор
аммиака следующих газов: CO2, SO2, NO, NO2? Какие реакции могут протекать
при пропускании газообразного аммиака через хлорную, бромную и йодную воду?
550. Напишите уравнения реакций газообразного аммиака с галогенами, ки-
слородом, щелочными и щелочноземельными металлами и укажите условия про-
ведения этих реакций.
551. Используя потенциалы полуреакций, характеризующие свойства аммиака
в водных растворах:
1) 2NH3 – 6e = N2 + 6H+
; φº = –0,06 В
2) 2NH4
+
 – 6e = N2 + 8H+
; φº = 0,26 В
3) NH4
+
 + 2H2O – 6e = HNO2 + 7H+
; φº = 0,86 В
4) 2NH4OH + 6OH – 6e = N2 + 8H2O; φº = −0,74 В
объясните: а) почему аммиак – более сильный восстановитель, чем катионы ам-
мония (сравните 1 и 2); б) почему в щелочной среде (см. 4) восстановительные
свойства аммиака выражены гораздо сильнее, чем в кислой (см. 2); в) почему ам-
миак окислить до азота легче, чем до HNO2 (сравните 2 и 3)?
70
552. Учитывая потенциалы полуреакций:
1) 2NH3 – 6e = N2 + 6H+
; φº = −0,06 В
2) 2NH4
+
 – 6e = N2 + 8H+
; φº = 0,26 B
3) MnO4

 + 8H+ − 5e = Mn2+ + 4H2O; φº = 1,51 B,
напишите уравнения реакций окисления NH3 и (NH4)2SO4 перманганатом калия в
кислой среде. Вычислите молярную концентрацию раствора сульфата аммония,
если на взаимодействие с 100 мл этого раствора было израсходовано 24 мл 0,5 М
раствора перманганата калия.
553. Учитывая потенциалы полуреакций:
2NH4OH + 6OH−
 – 6e = N2 + 8H2O; φº = −0,74 B
MnO4−
 + e = MnO4
2−
; φº = 0,56 B,
напишите уравнение окисления NH4OH перманганатом калия в щелочной среде.
Вычислите энергию Гиббса этой реакции при стандартных условиях.
554. Учитывая потенциалы полуреакций:
2NH4
+ − 6e = N2 + 8H+
; φº = 0,26 B
NH4
+
 +2H2O – 6e = HNO2 + 7H+
; φº = 0,86 B
ClO3

 + 6H+ + 6e = Cl−
 + 3H2O; φº = 1,45 B,
определите, какая реакция (1 или 2) более вероятна:
1) NH4Cl + HClO3 → N2 + H2O 2) NH4Cl + HClO3 → HNO2 + HCl + H2O?
В обеих реакциях определите стехиометрические коэффициенты методом полу-
реакций.
555. Как получают соли аммония, по каким свойствам они подобны солям ще-
лочных металлов, а по каким заметно отличаются от них? Одни соли аммония
(какие?) разлагаются по основно-кислотному механизму, а другие (какие?) – по
окислительно-восстановительному. Напишите уравнения реакций разложения
сульфата, карбоната, нитрата и нитрита аммония.
556. Напишите уравнения реакций разложения при нагревании следующих
солей аммония: NH4Cl, (NH4)2S, NH4ClO3, (NH4)2Cr2O7, (NH4)2HPO4. Какие из
них разлагаются по основно-кислотному механизму, а какие – по окислительно-
восстановительному? Какие из этих реакций можно использовать для получения
аммиака?
557. Какая масса 60%-й HNO3 и какой объем NH3 (н.у.) необходимы теорети-
чески для получения 100 т аммиачной селитры? Какова массовая доля питатель-
ного для растений элемента азота в этом удобрении?
558. На получение одной тонны сульфата аммония завод расходует 970 кг
78%-й серной кислоты и 270 кг аммиака. Каковы потери H2SO4 и NH3 на заводе?
71
559. Если поднести к пробирке, из которой выделяется аммиак, стеклянную
палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой, то образуется белый
дым. С какой целью проводят этот опыт? Каков химический состав дыма? Можно
ли вместо концентрированной соляной кислоты использовать: а) разбавленную
HCl; б) концентрированную H2SO4; в) концентрированную уксусную кислоту;
г) разбавленную и концентрированную азотную кислоту?
560. Как проще всего разделить смесь хлоридов аммония (NH4Cl) и натрия
(NaCl)? Объясните и напишите уравнения реакций.
561. На чем основано применение гидрокарбоната аммония при выпечке хле-
ба? Какой объем занимают газы при 200 ºС, образующиеся при разложении одно-
го грамма этого вещества?
562. Алюминий и магний, не взаимодействующие при обычных условиях с
водой, взаимодействуют с водным раствором хлорида аммония. Почему? Ответ
иллюстрируйте уравнениями реакций.
563. Какую среду имеют водные растворы солей: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4,
(NH4)2CO3? Напишите уравнения реакций гидролиза этих солей.
564. Вычислите pH одномолярного, децимолярного и сантимолярного раство-
ра хлорида аммония. По результатам вычисления сделайте вывод.
565. Какая соль – нитрат аммония или нитрит аммония – гидролизуется пол-
нее? Ответ подтвердите расчетом степени гидролиза этих солей в 1 М растворах.
566. Соли ацетат аммония CH3COONH4, нитрит аммония NH4NO2 и карбонат
аммония (NH4)2CO3 расположите по увеличению степени их гидролиза. Ответ
подтвердите расчетом степени гидролиза в 1 М растворах.
567. Почему в катионе NH4
+ эффективный заряд атома азота (+0,40е) не сов-
падает со степенью окисления ни по величине, ни по знаку? При ответе учтите,
что эффективные заряды атомов водорода в NH4
+
равны +0,10е, а эффективные
заряды в NH3 равны –0,45е (азот) и +0,15е (атомы водорода).
568. Существуют производные аммиака амиды, имиды и нитриды. Приведите
примеры этих соединений. Чем отличаются ионные, ковалентные и металлопо-
добные нитриды? Каково применение нитридов? Какие из данных нитридов от-
носятся к ионным, ковалентным и металлоподобным: AlN, CrN, TiN, Si3N4, Na3N?
569. Какое вещество имеет тривиальное название нашатырь? С какой целью
применяют нашатырь при пайке металлов? Ответ иллюстрируйте уравнениями
реакций.
570. Напишите уравнения реакций (с указанием условий их проведения) для
осуществления данных цепочек превращений:
1) N2 → NH3 → (NH4)2SO4 → NH3 → Mg3N2 → NH3 → N2
2) N2 → NH3 → NH4Cl → NH3 → NaNH2 → Na2NH → Na3N → NH3 → N2
72
571. Напишите уравнения реакций с участием аммиака и его производных;
укажите, какие их них проводятся при нагревании:
1) NH3 + F2(нед) = 2) NH3 + F2(изб) =
3) NH3 + Ca = 4) NH3 + CuO =
5) NH4OH(нед) + NiCl2(р) = 6) NH4OH(изб) + NiCl2(р) =
7) NH4Cl + Cl2 = 8) AlN + HCl =
572. Напишите обычные и структурные формулы гидразина и гидроксилами-
на. Объясните, почему в этих соединениях степень окисления азота не совпадает
с его электронной валентностью. Напишите уравнения реакций, в которых обра-
зуются эти соединения:
NH3 + NaClO = 2NO + 3H2 ⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯катализатор =
573. Опишите геометрическое строение молекул гидразина и объясните их
полярность, донорные свойства и способность к образованию водородных связей
между собой и с молекулами воды при растворении гидразина в воде. Напишите
уравнения реакций гидразина с соляной и серной кислотами и названия продуктв
этих реакций.
574. Опишите геометрическое строение молекул гидроксиламина и объясните
их полярность, донорные свойства и способность к образованию водородных свя-
зей между собой и с молекулами воды при растворении гидроксиламина в воде.
Напишите уравнения реакций гидроксиламина с соляной, серной и фосфорной
кислотами и названия продуктов этих реакций.
575. Как взаимодействуют с водой и как диссоциируют гидразин и гидрокси-
ламин в водных растворах? Чем (кислотами, щелочами, слабыми основаниями
или амфолитами) являются их водные растворы? В ответе приведите схемы дис-
социации и уравнения реакций и сравните со свойствами аммиака.
576. Почему N2H4 и NH2OH – более сильные восстановители, чем NH3, хотя
степень окисления азота в них (-2 и -1) ниже, чем в аммиаке (-3)? Напишите урав-
нения реакций, в которых гидразина окисляется до азота:
1) N2H4 + O2 = 3) N2H4 + KMnO4 + H2SO4 =
2) N2H4 + I2 = 4) N2H4 + K2Cr2O7 + HCl =
577. В реакциях, которые приведены ниже, гидроксиламин окисляется до N2
(реакция 1), N2O (2), HNO2 (3) и HNO3 (4). Напишите уравнения этих реакций:
1) NH2OH + K3[Fe(CN)6] + KOH = 3) NH2OH + O2 =
2) NH2OH + NaClO = 4) NH2OH + KbrO3 + H2SO4 =
578. Гидразин и гидроксиламин, проявляя окислительные свойства, восста-
навливаются до аммиака в реакциях:
1) N2H4 + Zn + NaOH = 2) NH2OH + Al + KOH =
73
Напишите уравнения реакций и объясните, какое вещество в обеих реакциях в
действительности является восстановителем?
579. Гидразин и гидроксиламин могут быть восстановлены до аммиака, если
использовать водород в момент выделения. Как провести эти процессы на прак-
тике? Напишите уравнения реакций.
580. Покажите уравнениями реакций, как взаимодействуют N2H4 и NH2OH с
хлорноватой и азотной кислотами? Почему не существуют хлораты и нитраты
гидразина и гидроксиламина?
581. Какие из перечисленных веществ могут получаться при добавлении гид-
разина к раствору соли меди (II): Cu, Cu2O, Cu(OH)2, [Cu(N2H4)2]
2+?
582. Чем объясняется применение гидразина в качестве ракетного топлива, а
гидроксиламина – в качестве восстановителя металлов из оксидов и солей? Вы-
числите тепловой эффект реакции горения гидразина. Напишите уравнение реак-
ции гидроксиламина с оксидом серебра (I).
583. Азидоводород неограниченно растворяется в воде, в разбавленных рас-
творах является слабой кислотой, в безводном состоянии взрывается при сотрясе-
нии и соприкосновении с нагретыми предметами. Объясните эти свойства HN3,
исходя из строения его молекулы и строения азид-иона. Напишите уравнения ре-
акций, в которых образуется азидоводород:
1) NaN3 + H2SO4 = 2) KN3 + H3PO4 = 3) N2H4 + HNO2 =
584. Напишите уравнения реакций, по которым азидоводород взрывается в
безводном состоянии (1), медленно разлагается в водных растворах (2), проявляет
окислительные (3–5) и восстановительные (6) свойства:
1) HN3 = 3) HN3 + Fe = 5) HN3 + HI =
2) HN3 + H2O = 4) HN3 + Pt + HCl = 6) HN3 + HNO2 =
585. Приведите примеры растворимых, нерастворимых, ионных, ковалентных
и комплексных азидов. Напишите уравнение реакции взрывообразного разложе-
ния азида натрия. Вычислите массу NaN3, при разложении которой выделяется
22,4 л (н.у.) азота.
4.2. СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА С КИСЛОРОДОМ И ГАЛОГЕНАМИ
586. Напишите названия веществ, определите степень окисления азота в каж-
дом из них: N2O, N2O3, HNO2, NH4NO2, NH4NO3, N2H5HSO4, NOCl, (NO)HSO4,
Na3[Co(NO2)6], [Rh(NH3)5(NO2)]SO4, [Co(NH3)3(NO2)3].
587. Сколько оксидов образует азот? Какие из них относятся к солеобразую-
щим, а какие – к «безразличным»? Напишите уравнения реакций солеобразую-
щих оксидов с водой и гидроксидом калия.
74
588. Все оксиды азота взаимодействуют с раскаленной медью, образуя оксид
меди (II) и азот. Какова формула оксида азота, если масса полученного оксида
меди (II) составила 0,7105 г, а азота выделилось 200 мл (н.у.)?
589. Оксид азота (I) окисляет сернистую кислоту и сероводород, воспламеняет
водород, аммиак и тлеющую лучину. Напишите уравнения соответствующих ре-
акций. Почему N2O называют веселящим газом? Какая масса нитрата аммония
необходима для получения 20 л N2O (н.у.), если выход реакции равен 75 %?
590. Опишите электронное строение молекул NO методами ВС и МО, объяс-
ните их большую прочность (627 кДж/моль), парамагнитные свойства и склон-
ность к образованию димеров.
 

Ответы к задачам по неорганической химии Стась from zoner

Категория: Химия | Добавил: Админ (14.08.2016)
Просмотров: | Теги: Стась | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar