Контрольная работа по "Химии"

21. Как изменяются свойства элементов  в каждом раду:

А) Al < Si < P;

Б) N < P < As < Sb;

В) F-Cl-Br-I;

Г) O- S- Se-Te;

Д) C-Si-Ge-Sn

Al < Si < P → неметаллические  свойства возрастают, так как  число энергетических уровней  постоянно. Увеличивается число  электронов на внешнем уровне, и увеличивается заряд ядра.  Следовательно притяжение электронов к ядру увеличивается, и радиус, немного уменьшается. Из-за усиления притяжения электронов к ядру металлические свойства (способность отдавать электроны) уменьшается, а неметаллические свойства увеличиваются.

N < P < As < Sb → металлические свойства возрастают так как, на внешнем энергетическом уровне у всех элементов по 5 электронов, но от N до Bi возрастают радиусы атомов. Чем больше радиус атома, тем слабее притяжение внешних электронов к ядру, тем сильнее проявляются металлические свойства (способность отдавать электроны).

F-Cl-Br-I → металлические свойства усиливаются, потому что по подгруппе сверху вниз металлические свойства у элементов увеличиваются

O- S-Se-Te → вниз по группе усиливаются металлические и ослабляются неметаллические свойства

C-Si-Ge-Sn →уменьшаются неметаллические свойства.

 

63. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения Na → NaOH →Na₂SO₄ →NaNO₃

 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

(CuOH)2SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2Cu(OH)₂

Na2SO₄ + CaCl₂ = CaSO₄↓ + 2NaCl

NaCl(разб.) + AgNO₃ = NaNO₃ +AgCl↓

 

65. При какой температуре наступит равновесие системы

СН₄(г) + СО₂(г) = 2СО(г) + 2Н₂(г); ∆Н = +247,37 кДж?

Для данной реакции

ΔS = 2*S(H₂) + 2*S(CO) - S(CO₂) - S(CH₄) = 2*130.52 + 2*197.54 - 213.68 - 186.19 = 256.25 Дж/К = 0.25625 кДж/К

T = ΔH / ΔS = 247,37 / 0,25625 = 965 К

 

 

80. При нагревании  двуокиси азота в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции установилось при следующих условиях:

2NO₂=2NO+O₂

[No2]=0, 06 моль/л; [NO] = 0,24 моль/л

Найдите константу  равновесия и исходную концентрацию диоксида азота.

Равновесная концентрация [O₂] = 0,24\2 = 0,12моль\л

Кр = [NO] ² *[O₂]\[NO₂]² = 1,92

[NO2]исх = 0,06 + 0,24 = 0,3 моль\л

 

139. Напишите в молекулярном и ионном виде уравнение реакций:

NaOH+HCl

NaOH+HCl → NaCl+H₂O-молекулярное уравнение

Некоторые вещества растворяются в воде, образуя при этом ионы. Эти вещества можно записать с  помощью ионов. А малорастворимые  или труднорастворимые оставляем в первоначальном виде. Это и есть ионное уравнение.

Na+OH+H+Cl → Na+Cl+H₂O-ионное уравнение

Na и Cl остались такими  же, какими они были до реакции,  т.н. они не приняли в нём  участие. И их можно убрать  и из правой, и из левой частей уравнения. Тогда получается OH+H → H₂O

 

172. Подберите коэффициенты в следующих уравнениях методов электронного баланса

Cr(OH)₃+Br₂+KOH → K₂CrO₄+KBr+H₂O

Zn+KNО₃+KOH → K₂ZnO₂+KNO₂+H₂O

1. Cr(OH)₃+Br₂+KOH → K₂CrO₄+KBr+H₂O

Cr(+3) - 3e = Cr(+6) коэффициент 2

Br₂ + 2e = 2Br(-) коэффициент 3

Подставляем полученные числа к соответствующим веществам и считаем недостающие: атомов калиев справа 10, значит, слева должно быть 10 гидроксида калия, тогда слева получается 16 атомов водорода, значит, справа перед водой ставим 8

2Cr(OH)₃+ 3Br₂ + 10KOH = 2K₂CrO₄ + 6KBr + 8H₂O

2. Zn+KNО₃+KOH  K₂ZnO₂+KNO₂+H2O

Zn⁰ - 2e + 4OH^- = ZnO₂^2- + 2H2O

NO₃^- + 7H₂O + 8e = NH₄OH + 9OH^-

4Zn + 7OH^- + NO₃^- = 4ZnO₂^2- + H₂O + NH₄OH

4Zn+KNO₃+7KOH = 4K₂ZnO₂+NH₄OH+H₂0

 

175. В каком направлении будут перемещаться электроны во внешней цепи следующих элементов? Какой металл будет растворяться в каждом из этих случаев? Схемы гальванических элементов следующие Zn^о | Zn₂₊ || Cu₂₊ | Cu⁰

 Так как электродный потенциал цинка меньше электродного потенциала меди то цинк будет анодом, а медь – катодом. Цинковая пластинка окисляется, а на поверхности медной пластинки идёт восстановление меди из раствора.

Процессы, протекающие при работе гальванического элемента, следует  записать:

A    Zn  – 2e = Zn²⁺

  K    Cu²⁺  + 2e = Cu⁰

Zn  +  Cu²⁺  =  Zn²⁺  +  Cu

 

202. Какой процесс происходит на катоде для электрохимической системы, изображенной схемой

Mg(H₂O)Fe

А) 2Н₊  + 2е → Н₂

Б) Mg⁰ + 2е → Mg₂₊

В) О₂ +2Н₂О+4е → 4ОН

А) 2Н₊  + 2е → Н₂

Восстанавливаются ионы водорода:

2 Н₊  + 2е_-  =  Н₂                    РН  < 7

Б) Mg⁰ + 2е → Mg₂₊

Ионы металлов, электродный потенциал  которых от –1.18В до 0.00В (от Mn до Н) В этом случае восстанавливаются как ионы металлов, так и ионы водорода одновременно:

Mg⁰  + 2e_-  =  Mg₂₊

2H₊  + 2e_-  =  H₂                    PH<7

2H₂O  + 2e_- =  H₂  +  2OH_-   PH>=7

В) О₂ +2Н₂О+4е → 4ОН

2Н₂О = 4Н⁺ + О₂ + 4 еˉ  Е° =1,23В       2Н₂О+2 еˉ= 2ОН^- + Н₂     Е°=−0,83 В

 

217.Составьте электронные  формулы соединений, образуемых  алюминием с азотом и серой.

Азот проявляет низшую степень  окисления –3, так как для устойчивой восьмиэлектронной конфигурации внешнего электронного слоя у него не хватает  трех электронов.

Формула его соединения с алюминием AlN – соединение называется нитрид алюминия.

Электронная формула 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p¹ 1s ²2s ²2p ³

Сера проявляет низшую степень окисления –2, так как  для устойчивой восьмиэлектронной  конфигурации внешнего электронного слоя у нее не хватает двух электронов.

Формула его соединения с алюминием Al₂S₃ – соединение называется сульфид алюминия.

Электронная формула 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p¹1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁴  

 

247. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений кобальта 3NaNO₂ × Co(NO₃)₃; CoCI₃ × 3NH₃ × H₂O; CoCl₃ × H₂O. Координационное число кобальта равно (III) шести. Напишите уравнение диссоциации соединений в водных растворах.

Ионом-комплексообразователем будет являться Со3+(кобальт d-элемент). Лигандами будут ионы NO2 , так как ионы Na+ не могут быть лигандами и входить во внутреннюю сферу комплексного иона.

Так как координационное  число Со3+ равно 6, то структура комплексного иона будет [Co(NO2)6]3-.

Заряд комплексного иона (+3) + (-6) = 3-. Следовательно, заряд комплексного иона (3-) должен компенсироваться положительным  зарядом трех ионов натрия, находящихся во внешней сфере комплексного соединения.

Таким образом, формула  комплексного соединения будет Na3[Co(NO2)6].

Уравнение электролитической  диссоциации соли:

Na3[Co(NO2)6] ↔ 3Na+ + [Co(NO2)6]3-.

Уравнение диссоциации  комплексного иона:

[Co(NO2)6]3- ↔ Co3+ + 6NO2- .

Выражение для константы  нестойкости:

Кн = [Co3+][NO 2 ]6/[[Co(NO2)6]3-].

 

267. Какой способ  полимеров сопровождается образованием  низкомолекулярных веществ? Приведите схемы реакций на конкретных примерах.

Поликонденсация – синтез полимера с несколькими функциональными группами, сопровождающийся образованием низкомолекулярных продуктов (H2O, NH3, HCl и др.).

Элементные составы  полимеров и исходных веществ  не совпадают, за счет образования низкомолекулярных  продуктов.

В реакции поликонденсации могут вступать как один мономер с двумя различными функциональными группами: например, синтез поли-ε-капроамида (найлона-6, капрон) из ε-аминокапроновой кислоты, так и два мономера, несущие различные функциональные группы, например, синтез найлона-66 поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина; при этом образуются полимеры линейного строения (рис).

Линейная поликонденсация.

В случае, если мономер (или  мономеры) несут более двух функциональных групп, образуются сшитые полимеры трёхмерной сетчатой структуры (трёхмерная поликонденсация). С целью получения таких полимеров к смеси мономеров нередко добавляют «сшивающие» полифункциональные компоненты.

297. Используются  ли реакции осаждения в титриметрическом  методе. Подробный ответ.

Титриметрический анализ (титрование) — методы количественного анализа в аналитической и фармацевтической химии, основанные на измерении объёма раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества.

Методы осадительного  титрования основаны на взаимодействии определяемого вещества с титрованным  раствором осадителя, в результате которого выпадает осадок.

В методе осадительного  титрования применяются титранты, образующие осадки с определяемыми веществами. При этом используют реакции, дающие осадки с произведением растворимости меньше 10^-10, образовавшиеся осадки не выделяют и не взвешивают .

Наиболее широкое применение получили следующие методы осадительного  титрования:

1. Аргентометрическое титрование, титрант – раствор АgNО₃.

В основе  метода лежит  реакция образования трудно растворимого галогенида серебра. Для определения  анионов применяют нитрат серебра, для определения катионов серебра  – хлорид натрия. Аргентометрическим методом титрования  пользуются главным образом для количественного определения галогенид-ионов и ионов серебра.

2. Тиоцианометрическое титрование (роданометрическое), титрант –раствор NН4CNS.

Роданометрическим методом  титрования пользуются для определения галогенид-ионов и ионов серебра. Для определения катионов Аg+ в качестве стандартного раствора используют роданид (тиоцианат) аммония, для определения галогенидов и других анионов – нитрат серебра и роданид аммония.

В качестве индикатора применяют  насыщенный раствор железоаммонийных квасцов.

3. Меркурометрическое титрование, титрант – раствор Нg₂(NО₃)₂.

Этот метод основан  на реакции осаждения раствором  Нg₂(NО₃)₂ различных анионов.

4. Сульфатометрическое титрование, титрант – раствор ВаСl₂ или раствор Н₂SО₄.

Этот метод применяют  для анализа солей бария, титруя их раствором  Н₂SО₄ или для определения сульфатов титрованием раствором соли бария.

Точку эквивалентности  в методах осадительного титрования определяют химическим путем (индикаторами на избыток  титранта или исчезновение определяемого вещества), а также инструментальными методами.

В методе осаждения применяют  следующие типы индикаторов: осадительные, металлохромные (комплексообразующие) и адсорбционные.

Процесс титрования может  быть охарактеризован кривой титрования, построенной в координатах: рМ или рГ – V, где рМ или рГ – взятый с обратным знаком логарифм концентрации ионов металла Мⁿ⁺ или галогена Г^- V – объем титранта. Скачок титрования на кривой титрования зависит от растворимости осаждаемого соединения. Чем меньше растворимость осаждаемого соединения, тем больше скачок титрования.

 

Осадительное титрование имеет ряд ограничений в использовании.

Использование этого  метода для количественного определения  анализируемого вещества возможно только в том случае, если выделяющиеся осадки практически нерастворимы, если реакция образования осадка протекает быстро, и если результаты титрования, не искажаются побочными реакциями соосаждения. Реакции осаждения при использовании в титриметрическом методе анализе обладают рядом недостатков:

- процесс осаждения  обратим;

- небольшая скорость  многих реакций осаждения;

- при образовании осадка  определяемого вещества происходят  процессы

соосаждения, адсорбции, образования коллоидов.

Однако существуют индикаторы, позволяющие фиксировать точку эквивалентности.

Наиболее важными требованиями, которые предъявляются к реакциям осаждения в титриметрическом анализе, являются следующие: достаточно малая  растворимость осадка и быстрое  его образование при добавлении титранта, минимальное соосаждение примесей и наличие индикатора, позволяющего фиксировать конец реакции.