Тема №7628 Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 6)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 6) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по неорганической химии Стась (Часть 6), 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

1001. Безводный хлорид алюминия получают действием смеси хлора и CO на
обезвоженный каолинит. Какая масса AlCl3 может быть получена из одной тонны
обезвоженного каолинита, если выход реакции равен 90 %? Для каких целей по-
лучают хлорид алюминия?
1002. Хлорид алюминия на воздухе дымит, а в воде растворяется с шипением
и разогревом. Объясните причину этих явлений. Можно ли из кристаллогидрата
хлорида алюминия AlCl3·6H2O получить безводный хлорид алюминия нагреванием?
117
1003. Напишите уравнения ступенчатого гидролиза хлорида алюминия. До-
бавление каких веществ из числа H2SO4, ZnCl2, (NH4)2S, Zn приводит к увеличе-
нию гидролиза AlCl3? Какие вещества образуются при смешивании растворов
хлорида алюминия и карбоната натрия?
1004. Из алюмокалиевых квасцов необходимо получить Al(OH)3, BaSO4 и
KАlO2. Напишите уравнения реакций и вычислите массу квасцов, которая потре-
буется для получения 100 г каждого вещества.
1005. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций алюминия
с углеродом, азотом, фосфором, серой. Какие продукты образуются при взаимо-
действии карбида, нитрида, фосфида и сульфида алюминия с водой? Из какой
массы нитрида алюминия можно получить 10 л NH3 (н.у.)?
1006. Напишите уравнения реакций получения тетрагидридоалюмината лития
и его взаимодействия с водой и соляной кислотой. Почему это соединение более
реакционноспособно, чем такое же соединение бора?
1007. В чём состоит сущность процессов алюмотермии? Для данных реакций
получения хрома, железа, лантана и кальция методом алюмотермии вычислите
энергию Гиббса при 1500 К и по результатам вычислений сделайте вывод:
1) Cr2O3 + Al = 3) La2O3 + Al =
2) Fe2O3 + Al = 4) CaO + Al =
1008. Железо-алюминиевый термит (смесь алюминиевого порошка и желез-
ной окалины Fe3O4) применяется в качестве зажигательного состава, для сварки
рельсов и стальных изделий, для размораживания мёрзлых грунтов и т.д. Вычис-
лите энтальпию взаимодействия компонентов термита. Какая температура разви-
вается при «горении» термита?
1009. Напишите уравнения реакций, которые происходят, если: 1) на метал-
лический алюминий действуют щелочным раствором KNO3; 2) соляная кислота
приливается к раствору гексагидроксоалюмината натрия; 3) на нитрид алюминия
действуют горячим раствором NaOH; 4) нитрат алюминия вводится в концентри-
рованный раствор сульфида натрия; 5) карбид алюминия обрабатывается концен-
трированным раствором щёлочи.
1010. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций для осу-
ществления превращений:
1) Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3 → Al(NO3)3 → Na[Al(OH)4] → Al2(SO4)3 → Al
2)Al → AlCl3 → AlH3 → Li[AlH4] → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
118
6.3. ГАЛЛИЙ, ИНДИЙ, ТАЛЛИЙ
Положение элементов в периодической системе, строение их ато-
мов. Физические и химические свойства простых веществ. Важнейшие
соединения галлия, индия, таллия (состав, строение свойства, получение).
1011. Опишите положение галлия в Периодической системе, строение его
атома, свойства в сравнении с алюминием. Почему этот металл имеет очень ши-
рокий температурный диапазон существования в жидком состоянии? Опишите
историю открытия этого элемента, происхождение его названия и его роль в ут-
верждении Периодического закона.
1012. Опишите физические и химические свойства индия в сравнении с алю-
минием и галлием, приведите формулы его наиболее известных соединений, на-
пишите уравнения реакций с кислородом, кислотами и щелочами. С чем связано
название этого элемента, каковы природные ресурсы индия. как его получают и
где он применяется?
1013. Опишите физические и химические свойства таллия, приведите форму-
лы его важнейших соединений и уравнения реакций с кислородом, галогенами,
водой, кислотами и щелочами. Объясните, почему этот элемент в соединениях
бывает в двух степенях окисления?
1014. Какие степени окисления проявляют элементы подгруппы галлия в сво-
их соединениях? Какая степень окисления устойчива для галлия и индия, и какая
– для таллия? Ответ иллюстрируйте примерами соединений и уравнениями реак-
ций.
1015. Как изменяются основно-кислотные свойства оксидов в ряду B2O3 ––
Al2O3 – Ga2O3 – In2O3 – Tl2O3 – Ti2O? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
1016. Как изменяются основно-кислотные свойства гидроксидов в ряду
Al(OH)3 – Ga(OH)3 – In(OH)3 – Tl(OH)3 – TlOH? Ответ иллюстрируйте уравнения-
ми реакций.
1017. Почему кислотные свойства у Ga(OH)3 выражены сильнее, чем у
Al(OH)3 и почему гидроксид галлия называют идеальным амфолитом? Покажите
амфотерные свойства этого соединения уравнениями реакций.
1018. Как изменяется гидролизуемость солей в ряду AL2(SO4)3 – In2(SO4)3 –
Tl2(SO4)3 – Tl2SO4? Напишите уравнение гидролиза сульфата индия по первой
ступени в молекулярном и в ионном виде.
1019. Произведение растворимости сульфида индия (III) равно 5,75.
10-74. Ка-
кой объём воды потребовался бы для растворения одного грамма этого соедине-
ния, если бы возникла такая необходимость?
1020. Чем обусловлено сходство химии таллия и щелочных металлов и в чём
оно проявляется?
119
1021. Почему таллий называют «парадоксальным» элементом и в чём прояв-
ляется его сходство с серебром?
1022. Почему таллий называют «парадоксальным» элементом и в чём прояв-
ляется его сходство со свинцом?
1023. Объясните, почему таллий, в отличие от алюминия, взаимодействует с
водой, хотя его электродный потенциал (–0,71 В) менее отрицателен по сравне-
нию с электродным потенциалом алюминия (–1,66 В).
1024. Почему таллий, взаимодействующий с водой активнее, чем алюминий,
со щелочами, в отличие от алюминия, взаимодействует лишь в присутствии окис-
лителя?
1025. Произведение растворимости карбоната таллия (I) равно 4.
10–3. Вычис-
лите массовую долю этого соединения в насыщенном растворе (плотность рас-
твора можно считать равной плотности воды).
1026. Произведение растворимости сульфата таллия (I) равно 4.
10–3. Чему рав-
на молярная концентрация насыщенного раствора этой соли?
1027. Произведение растворимости хлорида таллия (I) равно 1,7.
10–4. Образу-
ется ли осадок этого соединения в сантимолярном растворе нитрата таллия (I) при
прибавлении к нему равного объёма 1%-го раствора хлорида калия?
1028. Коэффициент растворимости галогенидов натрия при 20 ºС равен:
NaCl – 35,9; NaBr – 90,8; NaI – 179,3. Произведение растворимости галогенидов
таллия (I) при 20 ºС равно: TlCl – 1,7.
10–4; TlBr – 3,9.
10–6; TlI – 5,8.
10–8. Объясни-
те, почему галогениды таллия, в отличие от галогенидов натрия, малорастворимы
в воде и почему их растворимость в ряду TlCl – TlBr – TlI не увеличивается, а
уменьшается.
1029. Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций с уча-
стием соединений галлия (I), индия (I) и таллия (III):
1) Ga2S + HNO3 = 3) Tl2(SO4)3 + KI =
2) In2S + HNO3 = 4) Tl2(SO4)3 + H2S =
1030. Напишите уравнения реакций, с помощью которых из соединений тал-
лия(I) получают соединения таллия(III):
1) TlOH + H2O2 = 4) Tl2SO4 + KMnO4 + H2SO4 =
2) TlCl + HСlO3 = 5) Tl2SO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 =
3) Tl2SO4 + Br2 + KOH = 6) Tl2S + HNO3 =
120
Глава седьмая.
ХИМИЯ S-ЭЛЕМЕНТОВ
7.1. ЩЕЛОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Строение атомов и общие свойства щелочных элементов. Получение, свойства и
применение металлов. Получение и свойства гидридов. Соединения щелочных метал-
лов с кислородом. Взаимодействие щелочных металлов с водой. Получение, свойства
и применение щелочей и наиболее распространённых солей.
1031. Почему элементы главной подгруппы первой группы Периодической
системы называются щелочными? Из каких природных соединений и какими ме-
тодами получают самые распространённые щелочные металлы натрий и калий?
1032. Чем объясняется, что по многим свойствам литий заметно отличается от
других щелочных металлов? В чём конкретно проявляется отличие химии лития
от химии остальных щелочных металлов?
1033. Приведите значения ионизационных (J) и электродных (φº) потенциалов
щелочных металлов. Объясните, почему по значению φº литий имеет наибольшие,
а по значению J наименьшие восстановительные свойства по сравнению с други-
ми щелочными металлами.
1034. Опишите и подтвердите уравнениями реакций химические свойства ще-
лочных металлов.
1035. Используя методы ВС и МО, объясните образование двухатомных моле-
кул щелочных металлов. При каких условиях они существуют? Как изменяется
энергия связи в ряду Li2 – Na2 – K2 – Rb2 – Cs2?
1036. Какая масса натрия образуется при электролизе одной тонны расплав-
ленной эвтектической смеси NaCl + CaCl2, в которой массовая доля хлорида на-
трия составляет 45 %? Какое количество электричества затрачивается на проведе-
ние электролиза, если выход по току равен 75 %?
1037. Почему при температуре выше 400 о
С менее активный металл натрий
вытесняет более активный калий из расплавленного гидроксида калия? Какое
практическое применение имеет эта реакция?
1038. Почему при температуре выше 800 о
С менее активный металл натрий
вытесняет более активный калий из расплавленного хлорида калия? Какое прак-
тическое применение имеет эта реакция?
1039. Проведите термодинамические расчёты, доказывающие возможность
использования натрия для металлотермического получения титана из TiCl4. Какие
другие металлы получают натрийтермическим восстановлением? Почему щелоч-
ные металлы не применяются для восстановления других металлов из водных
растворов солей?
121
1040. Какие соединения образуются при сгорании щелочных металлов в ки-
слороде и как они взаимодействуют с водой? Напишите уравнения соответст-
вующих реакций для лития, натрия, калия, рубидия и цезия.
1041. Как, имея металлический натрий и кислород, можно получить сначала
Na2O2, а затем Na2O? С помощью какого реактива можно идентифицировать эти
соединения? Напишите уравнения реакций.
1042. Известный российский химик Я.И. Михайленко, работавший в Томском
технологическом институте (сейчас это ТПУ) в 1900–1924 г.г., в годы Первой ми-
ровой войны организовал в Томске производство пероксида натрия, используемо-
го для регенерации кислорода в изолирующих противогазах и в замкнутых поме-
щениях, в которых накапливается углекислый газ. На какой реакции основано это
применение пероксида натрия?
1043. Какой объём (н.у.) углекислого газа может поглотить 1 кг пероксида на-
трия и какой объём кислорода при этом выделится?
1044. Напишите продукты окислительно-восстановительных реакций с уча-
стием пероксида натрия и укажите, чем является Na2O2 (восстановителем или
окислителем?) в каждой из этих реакций:
Na2O2 + KI + H2SO4
Na2O2 + Fe(OH)2 + H2O =
Na2O2 + KMnO4 + H2SO4 =
1045. Пероксид натрия взаимодействует с порошкообразным алюминием с об-
разованием метаалюмината, с оксидом хрома (III) – хромата, с диоксидом марган-
ца – манганата, с оксидом углерода (II) – карбоната. Напишите уравнения этих ре-
акций.
1046. Напишите формулы оксида, пероксида, надпероксида и озонида калия.
Какие ионы находятся в узлах кристаллических решёток этих соединений?
1047. Как называется соединение КО2 и как оно взаимодействует с водой и с
углекислым газом? Какой объём СО2 взаимодействует с 1 кг КО2 и какой объём
кислорода при этом выделяется? Какое практическое применение может иметь
эта реакция?
1048. Вычислите энергию Гиббса (при стандартных условиях) для реакций ок-
сидов всех (кроме франция) щелочных металлов с водой:
Ме2О(к) + Н2О(ж) = 2МеОН(к)
Какой вывод можно сделать по результатам этих вычислений?
1049. Напишите уравнения всех реакций, протекающих при хранении натрия
на открытом воздухе.
122
1050. Напишите уравнения всех реакций, протекающих при хранении калия на
открытом воздухе.
1051. Озонид калия образуется при действии озона на твёрдый гидроксид ка-
лия по схеме:
КОН + О3 → КО3 + Н2О + О2
Используя метод электронного баланса, напишите уравнение этой реакции.
1052. При каких условиях щелочные металлы взаимодействуют с водородом,
какие соединения образуются при этом и как они взаимодействуют с водой? Как
можно теоретически обосновать и практически доказать, что водород в гидридах
находится в степени окисления –1?
1053. Почему гидриды щелочных металлов называются солеобразными? Как
их получают и какие свойства для них характерны? Чему равен объём водорода
(при н.у.), получаемого из 1 кг гидрида лития?
1054. Проведите термодинамические расчёты для реакции:
2Li2O + 2H2 = 4LiH + O2
и сделайте по результатам расчёта вывод.
1055. Напишите уравнения и названия продуктов реакций натрия с водородом,
кислородом, азотом и серой. Как изменяется степень окисления атомов окислите-
ля в каждой из этих реакций? Что образуется при взаимодействии получаемых со-
единений с водой?
1056. При взаимодействии с водой щелочного металла массой 5,75 г выдели-
лось 2,8 л газа (н.у.). Какой металл взаимодействовал с водой?
1057. Сплав лития с рубидием массой 13,3 г при взаимодействии с водой вы-
деляет 1,04 г водорода. Определите состав сплава, ответ выразите в %.
1058. При взаимодействии с водой 6,2 г сплава калия с другим щелочным ме-
таллом образуется 2,24 г водорода (н.у.). Какой щелочной металл находится в
сплаве с калием, если состав сплава – эквимолярный?
1059. В сосуд, содержащий 100 мл воды, поместили 4,6 г металлического на-
трия. Вычислите массовую долю NaOH в полученном растворе.
1060. При взаимодействии одной тонны карбоната натрия с гашёной известью
было получено 700 кг NaOH. Определите выход продукта.
1061. Какая масса КОН получится при взаимодействии достаточного количе-
ства гашёной извести с 500 кг поташа, если выход продукта составляет 90 %?
1062. При электролизе раствора хлорида натрия (сила тока 500 A; время элек-
тролиза 10 ч) было получено 50 кг 14%-го раствора гидроксида натрия. Опреде-
лите выхода по току.
123
1063. Какая масса гидроксида натрия может быть получена из одной тонной
хлорида натрия электролизом раствора этого вещества, если в нём содержится
2 % примесей, а выход по току составляет 95 %?
1064. Почему растворы гидроксидов натрия и калия, в особенности концен-
трированные, нельзя длительное время хранить в стеклянной посуде? Из какого
металла должны быть изготовлены тигли, предназначенные для работы с рас-
плавленными щелочами? Можно ли использовать для этой цели тигли из плати-
ны, железа, никеля, кварца, фарфора, корунда?
1065. В одном литре воды растворено 2 моль гидроксида натрия. Чему равна
массовая доля NaOH в растворе?
1066. Определите массовую долю NaOH в 3 н. растворе, если плотность рас-
твора равна 1120 кг/м
3
.
1067. В каком объёме воды следует растворить 100 г КОН, чтобы получить
5%-й раствор щёлочи?
1068. Какой объём воды необходимо прибавить к 1 кг 25%-го раствора гидро-
ксида натрия, чтобы получить 10%-й раствор щёлочи?
1069. Какой объём 40%-го раствора NaOH (ρ = 1,43) потребуется для приго-
товления 0,5 л однонормального раствора этой щёлочи?
1070. Какой объём 40%-го раствора NaOH (ρ = 1,43) надо прибавить к одному
кг 10%-ного раствора, чтобы получить 12%-й раствор?
1071. Какой объём 10%-го раствора NaOH (ρ = 1,11) потребуется для нейтра-
лизации 200 мл 10%-го раствора H2SO4 (ρ = 1,065)?
1072. На нейтрализацию 100 мл 0,5 М раствора азотной кислоты израсходова-
но 80 мл раствора гидроксида калия. Какая масса КОН содержится в одном литре
этого раствора?
1073. Какой объём 2 н. раствора гидроксида калия потребуется для осаждения
всего железа, содержащегося в одном литре одномолярного раствора FeCl3?
1074. Какие соединения называются: кальцинированная сода, кристаллическая
сода, пищевая сода, поташ, глауберова соль? Какие из них встречаются в природе?
1075. Опишите аммиачно-хлоридный способ получения карбоната натрия. Ка-
кой объём рассола с содержанием NaCl 300 г/л теоретически необходим для по-
лучения одной тонны Na2CO3?
1076. Напишите уравнение реакции получения соды из сульфата натрия мето-
дом спекания его с углём и известняком. Какие функции выполняет при этом
уголь и известняк? Чему равен теоретический расход Na2SO4, CaCO3 и угля на по-
лучение одной тонны соды?
124
1077. В каких производствах применяется поташ? Как можно получить поташ,
имея в распоряжении вещества К2SO4, Ba(OH)2, СаСО3, НСl, H2O? Напишите
уравнения реакций.
1078. Какая масса гидроксида калия и какой объём СО2 при 17 ºС и 101325 Па
теоретически потребуются для получения 100 кг поташа?
1079. Через раствор, содержащий 160 г NaOH, пропустили углекислый газ,
полученный при действии избытка соляной кислоты на 400 г карбоната кальция.
Какая соль при этом образовалась, если СО2 провзаимодействовал с NaOH полно-
стью? Определите её количество и массу.
1080. Какие продукты образуются при термолизе карбонатов щелочных ме-
таллов? Почему вначале увеличивается, а затем уменьшается температура разло-
жения карбонатов в ряду Li2CO3 (730 ºС) – Na2CO3 (860 ºС) – К2CO3 (900 ºС) –
Rb2CO3 (835 ºС) – Сs2CO3 (739 ºС)?
1081. Какая соль получается, если углекислый газ, образующийся при сгора-
нии 18 л метана (н.у.), полностью взаимодействует с гидроксидом калия, который
содержится в 100 мл 32%-го раствора этой щёлочи (плотность этого раствора рав-
на 1310 кг/м
3
)?
1082. Что происходит при нагревании карбонатов и гидрокарбонатов калия и
натрия? Напишите уравнения реакций. Как можно гидрокарбонат калия перевес-
ти в карбонат без нагревания?
1083. Напишите уравнения реакций получения из кальцинированной соды:
а) Na2SO4; б) NaНSO4; в) NaНСO3; г) Na2SiO3; д) NaNO3.
1084. Напишите уравнения реакций, протекающих при пропускании через
раствор карбоната натрия: а) хлора; б) NO2; в) SO2.
1085. При действии серной кислоты на смесь карбоната и гидроксида калия
выделилось 13,4 л газа (н.у.) и образовалось 32,4 г воды. Определите массы и мас-
совые доли компонентов смеси.
1086. Какая масса карбоната натрия потребуется для нейтрализации одного
литра серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 2 н.?
1087. Какой объём 2 М раствора карбоната натрия потребуется для нейтрали-
зации одного литра ортофосфорной кислоты с молярной концентрацией эквива-
лента 3 н.?
1088. Карбонат натрия в водном растворе взаимодействует с хлоридом аммо-
ния, но реакция обратима. В каком направлении смещается равновесие этой реак-
ции при нагревании?
125
1089. Напишите уравнения гидролиза карбонатов натрия и калия. Вычислите
константу и степень гидролиза в 0,1 М растворах и рН этих растворов. Почему
показатели гидролиза этих солей одинаковые?
1090. Объясните возможность (или невозможность) и напишите уравнения
гидролиза солей калия: KCl, K3PO4, KCN, K2CO3, K2S, KNO3, KNO2, K2SO3. Рас-
положите формулы солей в ряд по увеличению рН их растворов одинаковой кон-
центрации.
1091. Как можно получить в водном растворе хлорид калия из сульфата калия
по ионообменной реакции сульфата с хлоридом калия?
1092. Приведённые схемы заполните таким образом, чтобы получились урав-
нения реакций, протекающих до конца:
1) NaOH + ... = NaCl + ... 3) Na2SO4 + ... = NaNO3 + ...
2) Na2CO3 + ... = NaCl + ... 4) Na3PO4 + ... = NaNO3 + ...
1093. При помощи каких реакций и при каких условиях их проведения можно
осуществить следующие превращения:
а) NaCl → Na → NaOH → Na2CO3 → NaНCO3 → NaCl
б) NaCl → NaOH → Na2CO3 → NaNO3 → NaNO2?
1094. При помощи каких реакций и при каких условиях их проведения можно
осуществить следующие превращения:
Na → Na2O2 → Na2O → NaOH → NaCl → NaNO3 → NaНSO4 →
→ Na2SO4 → NaCl → Na?
1095. Напишите уравнения реакции с участием лития и его соединений:
Li + O2 = LiH + H2O = Li(OH) + CO2 =
Li + H2O = LiH + Cl2 = LiH + HCl =
1096. Напишите уравнения реакции с участием натрия и его соединений:
Na + O2 = NaOH + NaНCO3 =
Na2O + Al2O3 ⎯⎯→ NaOH(нед) + Al(NO3)3 =
T
Na2O2 + CO2 = NaOH(изб) + Al(NO3)3 =
1097. Напишите уравнения реакции с участием натрия и его соединений:
Na + H2O = Na2O2 + H2O =
NaH + H2O = Na2CO3 + Ca(OH)2 =
Na2O + H2O = NaCl ⎯⎯⎯⎯⎯→ электролиз
126
1098. Напишите уравнения реакции с участием калия и его соединений:
К2O + H2O = KOH(изб) + BeCl2 =
KOH + Al2O3 ⎯⎯→ K2O2 + H2O = T
KO2 + H2O = K2S + H2O =
1099. Какие соединения калия и натрия содержатся в организме человека и в
наших биохимических процессах они участвуют? Какие соединения калия и на-
трия используются в качестве удобрений?
1100. В атомной энергетике используется сплав калия с натрием, мольное со-
отношение компонентов (K:Na) в котором равно 2:1. Выразите состав этого спла-
ва в массовых процентах и объясните его применение.
8.2. s-ЭЛЕМЕНТЫ ВТОРОЙ ГРУППЫ
Общие свойства элементов. Особенности бериллия. Магний и его важнейшие
соединения. Кальций и его соединения. Барий, его соли и соединения с кислородом.
Жёсткость воды и её устранение. Цепочки превращений.
1101. Напишите электронные формулы s-элементов второй группы. Какой из
них амфотерен, какой радиоактивен, какие называются щелочно-земельными
элементами? Как изменяются характеристики атомов и свойства элементов в ряду
Be – Mg – Ca – Sr – Ba?
1102. Какие соединения s-элементов второй группы являются природными со-
единениями, какие из них используются в хозяйственной деятельности человека,
как получают из природных соединений простые вещества?
1103. В чём состоит сходство и отличие щелочных и щелочноземельных ме-
таллов? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
1104. Опишите взаимодействия бериллия, магния, кальция, стронция и бария с
кислородом и галогенами и отношение образующихся соединений к воде, кисло-
там и щелочам.
1105. Опишите взаимодействия бериллия, магния, кальция, стронция и бария с
водородом, азотом, серой и углеродом и отношение образующихся соединений к
воде, кислотам и щелочам.
1106. Чем отличается бериллий и его соединения от его аналогов и как это от-
личие объясняется? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
1107. Как получают бериллий и как этот металл взаимодействует с кислотами,
щелочами и водой? Какие свойства бериллия обуславливают его использование в
авиастроении, машиностроении и атомных реакторах?
127
1108. Покажите уравнениями реакций амфотерность бериллия, оксида берил-
лия, гидроксида бериллия и фторида бериллия.
1109. Какие типы гибридизации орбиталей бериллия имеют место при образо-
вании его соединений (привести примеры)? Приведите формулы соединений бе-
риллия, в которых химическая связь образуется по донорно-акцепторному меха-
низму, покажите механизм образования этих связей.
1110. Почему галогениды бериллия в твёрдом состоянии являются полимер-
ными соединениями? Чему равно координационное число бериллия в этих соеди-
нениях? Покажите механизм образования и схему строения полимерного хлорида
бериллия; укажите на схеме «мостиковые» связи.
1111. Почему бериллий образует комплексные соединения, тогда как для его
аналогов комплексообразование не характерно? Приведите примеры комплекс-
ных соединений бериллия. Напишите уравнение реакции получения тетрафторо-
бериллата калия.
1112. Напишите уравнения гидролиза нитрата и хлорида бериллия. Как по-
влияет на равновесие гидролиза добавление к растворам этих солей: а) кислоты,
б) щёлочи, в) соды?
1113. Как получают магний, и как этот металл взаимодействует с кислотами,
щелочами и водой? Чем отличается его соединения от соединений его аналогов?
Где применяются магний, его сплавы и его соединения?
1114. Энтальпия образования оксида магния равна –601,8 кДж/моль. Сколько
тепла выделяется при сгорании 100 г магния?
1115. Магний сгорает не только в кислороде, но может гореть и в атмосфере
углекислого газа. Напишите уравнение реакции и подтвердите расчётом возмож-
ность её самопроизвольного протекания при 1000 К.
1116. Магний применяется в качестве восстановителя при получении титана
из TiCl4. Какую массу титана можно получить с помощью 100 кг магния? Какие
другие металлы получают магнийтермическим способом?
1117. Почему магний устойчив к действию воды при обычной температуре, но
взаимодействует с ней при нагревании и в присутствии NH4Cl?
1118. Напишите уравнение реакции получения жжёной магнезии из магнези-
та. При какой температуре возможна эта реакция и с какой целью получают этот
продукт?
1119. Почему человеку дают водную суспензию жжёной магнезии, если он не-
чаянно выпил раствор кислоты? Можно ли в таких случаях MgO заменить окси-
дом бериллия или оксидом бария?
128
1120. Как можно очистить гидроксид магния от примеси Be(OH)2, карбонат
натрия от примеси BeCO3, фторид магния от BeF2? Напишите уравнения соответ-
ствующих реакций.
1121. Выпадет ли осадок МgCО3, произведение растворимости которого равно
2·10–4, если к 100 мл 0,01 М раствора МgCl2 прибавить 100 мл сантимолярного
раствора соды?
1122. Какая соль при одинаковых условиях в большей степени подвергается
гидролизу: Be(NO3)2 или Mg(NO3)2? Напишите уравнения гидролиза в молекуляр-
ном и ионном виде.
1123. Чему равно содержание кальция в земной коре, в состав каких минера-
лов он входит и как его получают? Как этот металл взаимодействует с кислотами,
щелочами и водой? Где применяется этот металл?
1124. При сгорании 1,5 г кальция выделяется 23,8 кДж тепла. Вычислите эн-
тальпию образования оксида кальция.
1125. Металлический кальций получают электролизом расплавленного хлори-
да кальция. Почему не проводят электролиз раствора CaCl2? Какая масса хлорида
кальция расходуется на получение одного кг кальция, если выход продукта со-
ставляет 95 %? Сколько времени надо проводить электролиз при силе тока 1000 А
для получения одного кг металла?
1126. Вычислите и сравните со справочным значением энтальпию образования
гидрида кальция, исходя из энтальпий образования гидроксида кальция
(–985,6 кДж/моль), воды (–285,5 кДж/моль) и термохимического уравнения:
CaH2(к) + 2H2O(ж) = Ca(OH)2(к) + 2H2(г); ΔHº = –237,6 кДж
1127. Гидрид кальция используют для получения водорода. Какой объём во-
дорода, приведённый к н.у., можно получить из 1 кг CaH2 при его термическом
разложении и при взаимодействии с водой?
1128. С какой целью в промышленности проводят в обжиг известняка? Какой
объём CO2 (н.у.) и какую массу Са(ОН)2 можно получить из одной тонны извест-
няка, если он содержит 90 % СаСО3?
1129. Равновесное давление газа, получающегося при разложении твёрдого
вещества, называется давлением диссоциации этого вещества. Давление диссо-
циации карбоната калия при различных температурах имеет следующие значения:
Т, о
С 500 600 700 800 900 1000
Р, кПа 0,015 0,313 3,37 22,4 103,1 361,3
При каких условиях необходимо проводить обжиг известняка, чтобы его разло-
жение было полным?
129
1130. При разложении 142 г смеси карбонатов кальция и магния выделилось
33,6 л (н. у.) углекислого газа. Определите массовые доли (%) СаСО3 и MgCO3 в
смеси.
1131. При прокаливании 25 кг карбоната кальция его масса уменьшилась на
2,2 кг. Определите массовую долю (%) разложившегося СаСО3.
1132. Из 5 т известняка, содержащего 4 % примесей, было получено 3 т гашё-
ной извести. Определите выход продукта.
1133. Смесь мела и гашёной извести, содержащую 5 % СаCO3, обработали
10%-й соляной кислотой (ρ = 1,05). При этом выделилось 1,12 л газа (н.у.). Чему
равна масса взятой смеси и объём кислоты, вступившей в реакцию?
1134. При получении углекислого газа в лабораторных условиях на известняк,
мел или мрамор действуют соляной кислотой. Можно ли вместо соляной кислоты
использовать серную, азотную или фосфорную кислоту?
1135. Какую массу известняка, содержащего 94 % СаCO3, загружают в аппарат
Киппа для получения 100 л СО2 (н.у.)? Изобразите схематически аппарат Киппа и
опишите, как он работает.
1136. Если через суспензию карбона магния, кальция или бария пропускать
углекислый газ, то раствор становится прозрачным, но если его нагреть, то он
снова становится мутным. Объясните этот опыт, напишите уравнения реакций.
1137. Как осуществляется круговорот кальция и магния в природе и какова
биологическая роль их соединений?
1138. Какие соединения кальция и магния применяются в качестве строитель-
ных материалов и входят в их состав? Чем объясняется возможность подобного
применения соединений кальция и магния?
1139. Какой состав имеет натронная известь, применяемая для осушки газов,
какие из перечисленных газов (Cl2, SO2, O2, H2, H2S, NH3, CH4) можно сушить на-
тронной известью?
1140. Коэффициент растворимости гидроксидов кальция, стронция и бария
при 20 о
С равен 1,56; 8,0 и 38,0 соответственно. Чему равны массовые доли этих
веществ в их насыщенных растворах? Почему в ряду Са(ОН)2 – Sr(OH)2 – Ва(ОН)2
растворимость увеличивается?
1141. Какой состав имеют «известковое молоко» и «баритовая вода» и где они
используются?
1142. Для нейтрализации 100 мл раствора Са(ОН)2, насыщенного при 25 о
С,
потребовалось 49 мл децинормальной соляной кислоты. Вычислите произведение
растворимости гидроксида кальция при этой температуре.
130
1143. В химической практике часто используется насыщенный раствор суль-
фата кальция. Чему равна молярная концентрация катионов Са2+
в таком растворе,
если произведение растворимости CaSO4 равно 3,6·10–5?
1144. К раствору, содержащему катионы Са2+, Sr2+, Ва2+
в одинаковой концен-
трации, добавляется по каплям в раствор соды. В какой последовательности вы-
падают в осадок карбонаты?
1145. Как получают пероксид бария и каково его практическое применение?
Напишите уравнения реакций с участием этого соединения:
ВаО2 + Н2О = ВаО2 + KI + HCl =
ВаО2 + H2SO4 = ВаО2 + MnO2 ⎯⎯→T
1146. Проведите термодинамический расчёт обратимой реакции:
2ВаО(к) + О2(г) ' 2ВаО2(к)
При каких температурах образуется пероксид бария, а при каких из него можно
получать кислород?
1147. Содержание каких солей кальция и магния в воде обуславливает вре-
менную и постоянную жёсткость воды? В каких единицах выражается жёсткость
воды? Какая вода называется мягкой, жёсткой и очень жёсткой?
1148. На взаимодействие гидрокарбонатов кальция и магния, содержащихся в
2 л воды, израсходовано 2,12 г кальцинированной соды. Вычислите жесткость во-
ды и укажите категорию жёсткости.
1149. Минеральная вода содержит 0,40 г/л ионов кальция и 0,06 г/л ионов маг-
ния. Какова жёсткость этой воды?
1150. Определите карбонатную жёсткость воды, в 1 л которой содержится по
100 мг Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2, Fe(НСО3)2.
1151. Опишите способы устранения жёсткости воды. Жёсткая вода содержит
50 мг/л Са(НСО3)2 и 15 мг/л СаSО4. Какая масса кальцинированной соды потребу-
ется для умягчения одного м
3 этой воды?
1152. Какую массу кальцинированной соды необходимо добавить к 1 м
3 воды,
чтобы устранить её жёсткость, равную 4,5 мэк/л?
1153. В 1 л воды содержится 324 мг гидрокарбоната кальция. Какую массу
кальцинированной соды необходимо прибавить к 2 м
3 этой воды для устранения
её жёсткости?
1154. Некарбонатная жёсткость воды равна 4,5 мэк/л. Какая масса ортофосфа-
та натрия потребуется для устранения жёсткости в 1 м
3 этой воды?
131
1155. Вычислите карбонатную жёсткость воды, на титрование 100 мл которой
израсходовано 5,25 мл децинормальной соляной кислоты.
1156. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций для осуще-
ствления следующих превращений:
Be → BeCl2 → Be(OH)2 → K2[Be(OH)4] → K2BeO2 →
→ BeSO4 → BeCO3 → BeO
1157. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций для осуще-
ствления следующих превращений:
MgCO3 → MgCl2 → Mg → Mg3N2 → MgSO4 → Mg(OH)2 →
→ Mg(NO3)2 → MgCO3 → MgO
1158. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций для осуще-
ствления следующих превращений:
CaCO3 → CaO → CaCl2 → Ca → CaH2 → Ca(OH)2 →
→ CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaSO4
1159. Напишите уравнения и укажите условия проведения реакций для осуще-
ствления следующих превращений:
BaCl2 → Ba → BaO2 → BaO → Ba(OH)2 → BaCO3 →
→ Ba(HCO3)2 → BaCO3 → BaCl2
1160. Кальций и барий используется в качестве геттеров. Что означает это по-
нятие? В каких устройствах и с какой целью применяются геттеры?
132
Глава восьмая.
ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
8.1. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
Строение атомов и степени окисления d-элементов в соединениях. Общие зако-
номерности получения простых веществ. Свойства простых веществ и соедине-
ний и закономерности их изменения в периодах и в группах. Комплексообразование
1161. В каких периодах, группах и подгруппах Периодической системы рас-
положены d-элементы? Что определяет принадлежность элемента к семейству d-
элементов? Какие свойства наиболее характерны для d-элементов?
1162. Приведите названия и символы всех d-элементов 4-го периода. Напиши-
те их электронные формулы. Какие орбитали и электроны атомов этих элементов
являются валентными?
1163. Приведите названия и символы всех d-элементов 5-го периода. Напиши-
те их электронные формулы. Какие орбитали и электроны атомов этих элементов
являются валентными?
1164. Приведите названия и символы всех d-элементов 6-го периода. Напиши-
те их электронные формулы. Какие орбитали и электроны атомов этих элементов
являются валентными?
1165. Как в ряду d-элементов 4-го периода изменяется высшая степень окис-
ления и как это связано с электронным строением их атомов? Приведите примеры
соединений этих элементов в высшей степени окисления.
1166. Исходя из строения атомов ванадия, железа и циркония, определите
максимальную валентность и максимальную степень окисления этих элементов.
Приведите примеры соответствующих соединений.
1167. Напишите электронные формулы ионов d-элементов Cr2+, Cr3+, Mn2+,
Fe2+, Fe3+
и сравните их с электронными формулами атомов.
1168. Напишите электронные формулы ионов d-элементов Sc3+, Zn2+, Ti2+, Cu+
,
Cu2+
и сравните их с электронными формулами атомов.
1169. Почему все d-элементы являются металлами? Почему для большинства
d-элементов характерно разнообразие степеней окисления в соединениях? Приве-
дите примеры соединений титана, марганца и железа в различных степенях окис-
ления.
1170. Выпишите из справочника значения металлических радиусов
d-элементов первой (4-й период), второй (5-й период) и третьей (6-й период) де-
кад. Постройте графики зависимости металлических радиусов от атомного номера
элементов. Опишите и объясните наблюдаемую зависимость.
1171. Выпишите из справочника значения первого ионизационного потенциа-
ла для d-элементов 4-го периода. Какова общая закономерность его изменения в
133
декаде? Почему монотонное изменение ионизационного потенциала нарушается
при переходе от хрома к марганцу и от меди к цинку?
1172. Выпишите из справочника значения электроотрицательности по Олреду-
Рохову для d-элементов 4, 5 и 6-го периодов и объясните наблюдаемые законо-
мерности. Согласуются ли металлические свойства d-элементов с их электроот-
рицательностью?
1773. Выпишите из справочника значения стандартного электродного потен-
циала переходных металлов 4-го, 5-го и 6-го периодов. Приведите их классифика-
цию на металлы активные, средней активности и малоактивные. В каких случаях
активность металлов согласуется с их положением в Периодической системе, в
каких и почему не согласуется?
1174. Выпишите из справочника значения температур плавления и кипения
переходных металлов 4-го и 5-го периодов. Используя теорию металлической свя-
зи, объясните наблюдаемую закономерность.
1175. Почему и как изменяются основно-кислотные свойства однотипных ок-
сидов и гидроксидов в декадах и в подгруппах d-элементов? Ответ иллюстрируй-
те уравнениями реакций.
1176. Почему и как изменяется сила кислот в рядах H2TiO3 – H3VO4 – H2CrO4 –
HMnO4 и H2CrO4 – H2MoO4 – H2WO4? Напишите уравнения реакций ангидридов
этих кислот с расплавленным гидроксидом натрия.
1177. Как влияет степень окисления d-элемента на основно-кислотные свойст-
ва его оксидов и гидроксидов? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций окси-
дов и гидроксидов Cr(II), Cr(III) и Cr(VI), а также Mn(II), Mn(III), Mn(IV) и
Mn(VII) с кислотами и щелочами.
1178. Объясните причину и приведите примеры особенно близких свойств
следующих d-элементов и их соединений: циркония и гафния, ниобия и тантала,
молибдена и вольфрама.
1179. Переработка минералов переходных элементов обычно начинается с их
«вскрытия». Напишите уравнение вскрытия ильменита серной кислотой. Вычис-
лите объём 50%-й H2SO4 (ρ = 1,40), теоретически необходимой для вскрытия од-
ной тонны ильменита, содержащего 5 % примесей.
1180. Приведите примеры получения d-металлов методами карботермии, ме-
таллотермии, восстановлением водородом и электролизом. Какие факторы влия-
ют на выбор того или иного метода получения? Вычислите массу магнетита и
кокса, которые необходимы для получения одной тонны железа.
1181. Приведите примеры получения d-металлов методами карботермии, ме-
таллотермии, восстановлением водородом и электролизом. Какие факторы влия-
ют на выбор того или иного метода получения? Вычислите, при какой температу-
ре возможно восстановление вольфрама из WO3 водородом?
134
1182. Приведите примеры получения d-металлов методами карботермии, ме-
таллотермии, восстановлением водородом и электролизом. Какие факторы влия-
ют на выбор метода получения? Какую массу циркония можно получить, восста-
навливая одну тонну гексафтороцирконата (IV) калия металлическим натрием?
1183. Как взаимодействуют переходные металлы с кислотами? Ответ иллюст-
рируйте уравнениями реакций.
1184. Как взаимодействуют переходные металлы со щелочами? Ответ иллю-
стрируйте уравнениями реакций.
1185. Почему переходные элементы образуют комплексные соединения? При-
ведите примеры комплексных соединений катионных, анионных, нейтральных и с
комплексными катионами и анионами, в которых комплексообразователями яв-
ляются d-элементы. Напишите названия соединений.
1186. Почему переходные элементы образуют большое число разнообразных
комплексных соединений? Приведите примеры комплексных кислот, оснований,
солей и неэлектролитов, в которых комплексообразователями являются различ-
ные d-элементы. Напишите названия соединений.
1187. Почему переходные элементы образуют большое число комплексных
соединений? Какие теории применяются для объяснения химической связи в ком-
плексах, их состава и строения? Опишите сущность, достоинства и недостатки
электростатической теории.
1188. Почему переходные элементы образуют большое число комплексных
соединений? Какие теории применяются для объяснения химической связи в ком-
плексах, их состава и строения? Опишите сущность, достоинства и недостатки
теории кристаллического поля.
1189. Почему переходные элементы образуют большое число комплексных
соединений? Какие теории применяются для объяснения химической связи в ком-
плексах, их состава и строения? Опишите сущность, достоинства и недостатки
теории валентных связей.
1190. Почему переходные элементы образуют большое число комплексных
соединений? Какие комплексные соединения называются карбонилами? Какие
переходные элементы входят в состав карбонилов? Приведите примеры несколь-
ких карбонилов разных элементов.
8.2. ПОДГРУППА СКАНДИЯ
Общая характеристика подгруппы. Свойства простых веществ и со-
единений. Получение и применение металлов и соединений.
1191. Напишите электронные формулы скандия, иттрия и лантана. Чем отли-
чаются атомы этих элементов от атомов элементов главной подгруппы? Почему
они являются элементами постоянной валентности? Приведите примеры обычных
и комплексных соединений скандия, иттрия и лантана.
135
1192. В чём состоит сходство скандия, иттрия и лантана и чем они отличают-
ся? Как изменяются свойства простых веществ, оксидов, гидроксидов в ряду Sc –
Y – La? Ответ иллюстрируйте уравнениями реакций.
1193. Из какого сырья получают соединения скандия, почему технология их
получения является очень сложной? Какими способами получают металлический
скандий, и где он используется?
1194. Из какого сырья получают соединения иттрия, почему технология их
получения является очень сложной? Какими способами получают металлический
иттрий, и где он используется?
1195. Из какого сырья получают соединения лантана, почему технология их
получения является очень сложной? Какими способами получают металлический
лантан, и где он используется?
1196. Чему равны значения стандартного электродного потенциала скандия,
иттрия и лантана, в какой части ряда напряжений они расположены? Как эти ме-
таллы взаимодействуют с кислотами, щелочами и водой?
1197. Скандий, иттрий и лантан восстанавливают HNO3 максимально, а кон-
центрированную – до NO. При их взаимодействии с разбавленной H2SO4 выделя-
ется водород, а с концентрированной – сероводород. Напишите уравнения соот-
ветствующих реакций.
1198. Скандий, иттрий и лантан обладают пирофорными свойствами. В чём
состоит это свойство? Что является причиной пирофорности этих и других метал-
лов?
1199. Напишите уравнения реакций оксида и гидроксида скандия с НСl, с рас-
плавом и раствором NaOH и названия продуктов. Почему не взаимодействуют со
щелочами оксид и гидроксид лантана?
1200. Напишите уравнения реакций получения оксида скандия из металла, ок-
сида иттрия из гидроксида и осида лантана из нитрата, карбоната и оксалата. При
каких условия возможно протекание этих реакций? 

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