ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ

1. а) Укажите три характерные особенности в химических свойствах s-элементов (щелочные и щелочноземельные элементы) и свяжите эти особенности с электронным строением их атомов,

б) Ниже указаны стандартные электродные потенциалы некоторых -элементов:

Почему стандартные электродные потенциалы приблизительно одинаковы, а потенциал значительно более отрицателен, чем для

в) По какой причине фторид и сульфат бария обладают значительно меньшей растворимостью в воде, чем соли калия с такими же анионами? (Ионные радиусы: К 0,133 нм, Ва 0,135 нм.)

г) Карбонат кальция служит важным сырьем для многих промышленных химических процессов. Приведите два примера его применения в больших количествах и объясните его химическую роль в каком-либо одном из этих применений.

2. а) На примере таких металлов, как натрий и магний, обсудите и объясните периодические закономерности, связанные со следующими свойствами:

1) атомные и ионные радиусы;

2) энергия ионизации;

3) температура плавления;

4) основный характер их оксидов и гидроксидов.

б) Цезий принадлежит к семейству щелочных металлов. Пользуясь сведениями о химических свойствах калия либо натрия, предскажите химические свойства цезия в следующих ситуациях:

1) реакция с водой;

2) реакция с водородом;

3) устойчивость нитрата к нагреванию;

4) использование карбоната для умягчения жесткой воды.

в) Опишите кристаллические структуры хлорида натрия и хлорида цезия и объясните различие между ними.

г) 1) Какой объем соляной кислоты, имеющей концентрацию 0,2 моль/дм3, потребуется для превращения карбоната цезия в гидрокарбонат цезня?

2) Какой индикатор следовало бы использовать при необходимости контроля этого объема с помощью титрования?

3. а) Ниже перечислен ряд веществ (от А до 3) и ряд свойств (от 1 до 8). Укажите сочетаниями букв и цифр, какое свойство наиболее соответствует каждому веществу.

Вещества

A) Хлорид бария.

Б) Бромид натрия.

B) Нитрат свинца.

Г) Хлорид железа ().

Д) Нитрид магния.

Е) Тиосульфат натрия.

Ж) Пероксид водорода.

3) Диоксид серы.

Свойства

1. Водный раствор при взаимодействии с дает желтый осадок.

2. Водный раствор при взаимодействии с дает коричневый осадок.

3. Твердое вещество дает зеленую реакцию по окрашиванию пламени.

4. Водный раствор при добавлении выделяет кислород.

5. При нагревании твердого вещества образуется коричневый газ.

6. При нагревании твердого вещества в смеси с образуется коричневый газ.

7. Водный раствор обесцвечивает подкисленный но не выделяет кислород при взаимодействии с

При добавлении горячей воды к твердому веществу образуется газ с щелочными свойствами.

б) Опишите, что должно произойти при смешивании водных растворов следующих пар вешеств в присутствии разбавленной кислоты, и запишите уравнения протекающих при этом реакций: 1) А и 3, 2) Б и В, 3) Б и

в) Запишите уравнение, указывающее какой-либо несложный способ получения вещества Д.

г) Каково применение вешества Е в химическом анализе?

4. Элементы II группы периодической таблицы в порядке возрастания атомного номера образуют такой ряд: бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий.

а) Предскажите следующие свойства радия на основании сопоставления с химическими свойствами элементов, расположенных выше него в этой группе:

1) реакция радия с водой;

2) растворимость нитрата, сульфата и хлорида радия;

3) кислотно-основный характер оксида радия;

4) термическая устойчивость карбоната радия;

5) тип химической связи в соединениях радия и их физические свойства;

6) наилучший способ выделения радия из подходящего для этой цели соединения.

(Объясните ответ, укажите условия и запишите уравнения реакций.)

б) Объясните, почему хлорид гидролизуется с полным высвобождением хлора, а хлорид при гидролизе образует оксохлорид.

в) Хлорид натрия и хлорид имеют приблизительно одинаковую энергию решетки, но последний очень трудно получить. Объясните причину этого.

г) Объясните, почему радий имеет наибольший атомный радиус среди элементов своей группы.

5. а) Объясните, почему литий отличается от остальных щелочных металлов в некоторых отношениях, и приведите два примера таких отличий.

б) К какому типу химических соединений принадлежат главные источники щелочных металлов? По какой причине щелочные металлы встречаются в такой форме?

в) Покажите с помощью схематических рисунков и уравнений, как осуществляется промышленное получение карбоната натрия из какого-либо встречающегося в природе соединения натрия. Укажите два применения карбоната натрия в очень больших количествах.

6. Объясните, почему свойства первого элемента какой-либо группы периодической системы не типичны для свойств элементов всей этой группы в целом; в качестве примера рассмотрите химические свойства элементов группы до ) и группы до ).

В своем ответе укажите причины, по которым литий и бериллий отличаются от остальных элементов соответствующих групп, иллюстрируя ответ ссылками на конкретные свойства.

7. Этот вопрос касается химических свойств натрия.

а) 1) На каких принципах основан процесс получения металлического натрия из хлорида натрия? Приведите схему этого процесса.

2) Почему промышленное получение натрия проводится таким способом?

3) Укажите одно из применений металлического натрия в промышленных или лабораторных целях.

4) Объясните, на каком конкретном свойстве натрия основано указанное вами его применение.

б) 1) Опишите, на каких принципах основан какой-либо процесс промышленного получения гидроксида натрия из хлорида натрия, и приведите схематическое изображение этого процесса, снабдив его соответствующими надписями.

2) Почему промышленное получение натрия проводится таким способом?

3) Объясните, на каком конкретном химическом свойстве гидроксида натрия основано это применение.

8. а) Что означает выражение «металлическая связь»?

б) Почему температура плавления натрия выше, чем у калия?

в) Ответьте на следующие вопросы, касающиеся химических свойств калия и кальция:

1) Приведите формулу основного продукта сгорания каждого из этих металлов в избыточном количестве кислорода.

2) Какой из этих двух металлов образует более основный гидроксид?

3) Какой из этих двух металлов образует карбонат, обладающий большей термической устойчивостью?

4) Запишите уравнение термического разложения менее устойчивого карбоната.

г) Почему хлорид аммония обладает сходной кристаллической структурой и растворимостью в воде с хлоридом калия?

9. Гидроксид натрия служит важным сырьем для получения ряда соединений натрия. На приведенной ниже схеме указаны некоторые его соединения, которые могут быть получены с помощью реагентов

а) Назовите реагенты

б) Кратко опишите важнейшие химические особенности получения натрия из его соли.

в) Тиосульфат натрия реагирует с иодом по уравнению

1) Объясните, окисляются или восстанавливаются молекулы иода.

2) Какая масса иода должна прореагировать с раствора тиосульфата натрия, имеющего концентрацию

3) Как определить конечную точку титрования, если иод титруют тиосульфатом натрия?

г) Тиосульфат натрия, сульфат натрия и сульфит натрия представляют собой белые кристаллические вещества. Опишите химические способы, позволяющие различить между собой эти три соединения.

д) Хлорат(1) натрия (гипохлорит натрия) при нагревании превращается в натрия (хлорат натрия) и хлорид натрия. Запишите полное уравнение этой реакции и с помощью степеней окисления, объясните, какие окислительновосстановительные процессы протекают в ней.

10. Атомы кальция и цинка имеют указанные ниже электронные конфигурации:

а) Почему, хотя атом цинка содержит на десять электронов больше, чем атом кальция, металлический и ионный радиусы цинка меньше, чем у кальция?

б) Опишите две химические реакции кальция или его соединений. Чем отличаются реакции цинка или его соединений от описанных вами для кальция? Объясните причины различий между реакциями этих двух элементов или их соединений.

в) На каких принципах основаны методы получения какого-либо типичного электроположительного металла, например кальция, и менее электроположительного металла, например цинка? Почему эти методы неодинаковы?

г) Предложите метод, который может использоваться для получения образца какого-либо соединения цинка из смеси карбоната кальция и карбоната цинка.

11. Ниже приводится краткое описание способа получения магния из морской воды. Морскую воду концентрируют и из нее удаляют кальций путем контролируемого добавления карбонатных ионов (реакция А). Смесь отфильтровывают и чистый раствор обрабатывают путем контролируемого добавления гидроксидных ионов (реакция В). Осадок подвергают термическому разложению (реакция С) и остаток

превращают в безводный хлорид магния (реакция D). Затем с помощью электролиза получают магний (процесс Е).

а) Запишите простейшие уравнения для реакций А, В, С и

б) Что означает выражение «контролируемое добавление»?

в) Опишите процесс Е, обращая особое внимание на важнейшие, по вашему мнению, моменты (подробное описание установки приводить на требуется).

г) Почему трудно получать магний нагреванием остатка, образующегося на стадии термического разложения, в смеси с углеродом? Укажите руду какого-либо металла, способную восстанавливаться углеродом.

д) Укажите два промышленных применения магния или его соединений.

е) Металлы II группы могут находиться в своих соединениях только в одном состоянии окисления. Пользуясь записью электронной конфигурации (только внешних оболочек), покажите, чем это объясняется.

ж) Перечислите металлы И группы в порядке уменьшения размера их атомов (т. е. укажите последним самый маленький атом). Опишите, как происходит изменение устойчивости катионов этих металлов по мере перемещения к верхней части группы, и объясните причину этого.

з) Почему хлорид бериллия гидролизуется полностью, хлорид магния - лишь частично, а хлорид бария не гидролизуется вообще?

и) Какую окраску приобретает пламя при внесении в него соединений кальция, стронция и бария? По какой причине соединения магния не дают видимой реакции окрашивания пламени?

12. Сульфид бария можно получать при сильном нагревании сульфата бария с углеродом, по реакции

Затем сульфид бария может реагировать с гидроксидом натрия по уравнению

Сульфид натрия можно удалить и термическим разложением гидроксида бария получить оксид бария.

Эту последовательность реакций можно использовать для получения оксида бария из сульфата бария.

а) Укажите, какие меры предосторожности следует предпринимать при нагревании смеси сульфата бария с углеродом в лабораторных условиях. Поясните их.

б) Опишите простую практическую процедуру, которую можно использовать для удаления сульфида натрия в реакции (2) и последующего получения чистого сухого оксида бария.

в) I) Запишите уравнение термического разложения гидроксида бария.

2) Вычислите выход (в процентах) процесса, в котором из 4,66 г сульфате бария получено 1,53 г оксида бария ЛДВа)

г) Запишите электронную конфигурацию бария (атомный номер 56).

д) Объясните, какой тип химической связи должен иметь оксид бария.

е) Постройте схематическое изображение электронной структуры оксида бари» указывая только внешние электронные оболочки (атомные орбитали).

ж) Оксид бария часто используют как тугоплавкое вещество. Объясните, что означает и как это свойство связано с вашим ответом на вопрос (д).

з) Какую реакцию окрашивания пламени дает барий?

и) Опишите, какую практическую процедуру нужно выполнить для проведен! реакции по окрашиванию пламени барием, если в вашем распоряжен! имеется образец гидроксида бария.

к) Объясните, пользуясь представлениями об электронных переходах, чем ловлено окрашивание пламени барием при использовании процедуры, предт женной вами в ответе на вопрос (и).

13. В образце сульфата магния содержится приблизительно 1% примеси сульф; бария.

а) Опишите практическую процедуру, которой можно воспользоваться

удаления сульфата бария и получения сухих кристаллов гидратированного сульфата магния.

б) 1) Запишите электронную конфигурацию бария (атомный номер 56).

2) Как можно провести реакцию по окрашиванию пламени барием, используя ваш образец сульфата бария?

3) Какую окраску приобретает пламя при внесении в него бария?

4) Какова причина окрашивания пламени барием?

14. а) При обработке растворов, содержащих ионы бериллия и алюминия, водным раствором гидроксида натрия в каждом из них образуется белый осадок. Эти осадки растворяются в избыточном количестве щелочи, образуя соответственно бериллийсодержащий ион (относительная формульная масса 77) и ион

Какую формулу имеет этот бериллий содержаший ион?

2) Укажите, какую геометрическую форму имеет каждый из этих ионов.

б) Ниже указаны температуры разложения (Тразл, К) карбонатов металлов II группы:

1) Запишите уравнение термического разложения карбонат-иона, указывая степени окисления.

2) Чем обусловлено изменение температуры разложения различных карбонатов?

в) В процессе промышленного получения титана используются большие количества магния. В этом процессе хлорид реагирует с магнием, в результате чего образуются хлорид магния и титан.

1) Запишите уравнение этой реакции.

2) Какая масса магния необходима для проведения реакции с 3,8 т хлорида

Назовите четыре химических элемента, необходимых в больших количествах для нормального роста сельскохозяйственных растений, и в каждом случае опишите, в какой химической форме эти элементы обычно усваиваются корнями растений из почвы, природные сырьевые источники этих элементов, а также типичные признаки их недостаточного содержания в растениях, выращенных на почвах, в которых не хватает соответствующих питательных веществ.