ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ

1. а) Кальций, элемент с атомным номером 20, имеет электронную конфигурацию, которую можно условно записать как

Запишите таким же способом, указывая направление спина электронов, конфигурацию элементов имеющих атомные номера от 21 до 30 соответственно.

б) Для ряда элементов с атомными номерами от 21 до 30 укажите:

1) формулу трехзарядного положительного иона который имеет пять неспаренных электронов, и запишите его конфигурацию;

2) формулу двухзарядного положительного иона с наименьшим радиусом и запишите его конфигурацию;

3) конфигурацию иона

4) формулу устойчивого однозарядного положительного иона 1+), который может образовывать комплексы с аммиаком;

5) символ элемента М, который принимает участие в реакции МО и определите, является ли эта реакция окислительно-восстановительной.

в) Гидроксид растворяется в горячей смеси растворов гидроксида натрия и пероксида водорода. Объясните, какую роль играет в этом случае пероксид водорода, и запишите формулу двухзарядного отрицательного обусловливающего желтую окраску получающегося раствора.

г) Укажите промышленные процессы, в которых роль катализаторов выполняют какие-либо два элемента, упоминаемые в п. (а) (или их соединения). Укажите для этих процессов реагенты и продукты, условия протекания процессов, а также названия катализаторов.

2. а) Укажите пять характерных свойств -элементов, приводя по два примера, иллюстрирующих каждое из этих свойств.

б) Атомный номер железа 26. Запишите подробную электронную конфигурацию ионов Опишите какой-либо способ количественного превращения ионов в ионы а также способ аналитической проверки этого превращения.

в) 0,200 г сплава, содержащего железо, растворили в азотной кислоте, и железо окислили до ионов При титровании этого раствора для полного окисления ионов потребовалось раствора, содержащего калия. Вычислите процентное содержание (по массе) железа в исходном сплаве.

Некоторые химические свойства присущи только -элементам и их соединениям и совершенно не характерны для других элементов.

Проиллюстрируйте это утверждение на примере упомянутых ниже свойств. По мере возможности ваш ответ должен включать описание соединений и их структуры, а также уравнения обсуждаемых реакций:

а) переменное состояние окисления;

б) каталитическая активность;

в) образование комплексных ионов;

г) окраска соединений.

4. а) Для хрома, кобальта и никеля укажите состояния окисления, в которых эти металлы обычно находятся в водных растворах.

б) Приведите один пример реакции, в которой ион какого-либо металла первого переходного ряда выступает в роли восстановителя, и один пример реакции, в которой ион играет роль окислителя (можно не записывать полные уравнения реакций).

в) Запишите формулу комплексных ионов, образующихся в каждой из следующих реакций, которые проводятся в водных растворах:

1) избыток

2) избыток

3) избыток концентрированной

г) Укажите простейшие аналитические пробы, с помощью которых можно установить:

1) примесь

2) примесь

а) Покажите, записывая уравнения реакций, как можно получить в лабораторных условиях каждое из следующих соединений:

1) гептагидрат сульфата из железа;

2) хлорид из олова;

3) хромат() калия из какой-либо соли

б) 1) Запишите полное уравнение реакции между в кислом водном растворе.

2) Препараты для лечения пациентов, страдающих от недостатка железа, содержат Таблетку такого препарата массой 0,2000 г растворили в избытке разбавленной серной кислоты и полученный раствор титровали раствором калия, имеющим концентрацию Для полного окисления понадобилось раствора калия. Вычислите процентное содержание в таблетке.

6. Этот вопрос касается свойств -элементов.

а) Укажите два свойства атомов или ионов -элементов, благодаря которым они способны образовывать прочные связи с лигандами.

б) Какой из галогснидных ионов должен образовывать наиболее прочные связи с таким ионом, как

в) Выберите по одному примеру для каждого из указанных ниже типов комплексных ионов, образуемых -элементами, и нарисуйте его структуру, указывая в каждом случае суммарный заряд комплексного иона, а также степень окисления -элемента в этом ионе:

1) положительно заряженный комплексный ион;

2) отрицательно заряженный комплексный ион.

г) Укажите две причины, благодаря которым -элементы имеют больше одного состояния окисления.

д) Способность легко изменять состояние окисления в соответствии с условиями, в которых они находятся, служит основой многих аналитических и препаративных методов химии.

1) Укажите какой-либо пример использования одного из соединений -элементов в волюмометрическом анализе. Укажите, какое изменение состояния окисления этого -элемента происходит в данном случае.

2) Приведите пример использования какого-либо соединения -элемента в качестве окисления в органической химии. Укажите, какое изменение степени окисления -элемента происходит в этом случае.

7. а) Приведите три примера, показывающие, что хром обладает свойствами, которые характерны для переходных металлов.

б) Объясните, почему возможно существование трех различных форм гексагидрата хлорида Как различить их химическими способами?

в) Кратко опишите, указывая только все необходимые реагенты и условия, как приготовить водные растворы, содержащие ионы используя в качестве исходного вещества хлорид

г) Вычислите концентрацию хромсодержащих ионов, которые могли образоваться в результате реакции в растворе, полученном при смешивании равных объемов кислых растворов, содержащих соответственно и

а) Опишите и объясните процесс восстановления, протекающий при промышленном получении цинка, железа или меди из какой-либо руды.

б) Исходя из рассмотрения электронной конфигурации железа, объясните образование ионов номер железа 26.) Сравните устойчивость этих ионов и поясните ответ.

в) Превратить ионы в ионы можно с помощью азотной кислоты, пероксида водорода либо калия. Для каждой из этих реакций укажите:

1) условия реакции;

2) ионное уравнение, описывающее это превращение;

3) название или формулу восстанавливаемых частиц.

г) Укажите две аналитические пробы, которые можно использовать, чтобы убедиться в полном окислении ионов до ионов

д) Гидратированный ион считается кислотой.

1) Запишите формулу этого гидратированного иона.

2) Объясните, почему он обладает свойствами кислоты.

е) 1) Укажите структуру какого-либо комплексного аниона, содержащего железо.

2) Кратко опишите способ получения этого иона в лабораторных условиях.

3) Запишите ионное уравнение этой реакции.

9. а) Степень окисления меди можно повысить от 0 до +2 одним из двух способов:

1) электролитическим методом, 2) действием серной кислоты. Объясните обе эти реакции.

б) Идентифицируйте соединения в следующих реакциях, где принимают участие различные соединения меди. В каждом случае постарайтесь записать уравнения реакций, описываемых в тексте.

1) При добавлении водного раствора сульфата к щелочному раствору -дигидроксибутандиоата (тартрата) натрия-калия получается темно-синий раствор А. При добавлении к нему горячего водного раствора органического соединения, имеющего эмпирическую формулу образуется красный осадок В.

2) При приготовлении концентрированного водного раствора хлорида получен коричневый раствор С. Его разбавление водой приводит сначала к образованию зеленого раствора, а после добавления дополнительного количества воды к образованию голубого раствора

Добавление водного раствора сульфата к водному раствору иодида калия приводит к образованию белого осадка Е, взвешенного в коричневом растворе

в) Хлорид имеет два важных применения в органической химии: 1) как средство, позволяющее различать определенные алкины; 2) как реагент, используемый для получения хлорбензола из фениламина. Какую роль играет указанная соль меди в обоих этих примерах?

10. Для определения процентного содержания цинка в его руде был использован следующий способ:

«3,20 г руды Р кипятили в избытке соляной кислоты и затем профильтровывали. К фильтрату F добавляли избыток раствора гидрокарбоната натрия и затем отфильтровывали образующийся белый осадок Q. Осадок Q промывали, а затем прокаливали до тех пор, пока его масса не перестала изменяться. Взвешивание полученного таким образом остатка R показало, что его масса равна 1,25 г», а) Запишите:

1) формулу иона цинка, содержащегося в фильтрате

2) ионное уравнение образования белого осадка

3) уравнение термического разложения вещества Q; после этого вычислите процентное содержание цинка в образце руды

б) Объясните:

1) почему нельзя воспользоваться раствором гидроксида натрия для осаждения ионов цинка;

2) какую растворимую соль удаляют при промывании осадка

3) почему остаток R не подвергается термическому разложению на элементы, из которых он состоит;

4) главные неустранимые источники ошибок при проводимых вычислениях.

в) Укажите:

1) почему электронная конфигурация иона цинка не позволяет рассматривать его как переходный элемент;

2) два свойства цинка (или его соединений), которые подтверждают на практике, что цинк не следует рассматривать как переходный элемент;

3) формулу этаноата (ацетата) цинка-уранила, двойной соли, содержащей ион рассматривая заряд на каждом ионе, который входит в эту соль.

1. а) Опишите промышленный способ получения железа, ограничиваясь: 1) химическими и физико-химическими принципами, на которых он основан, 2) экономическими соображениями, относящимися к этому процессу.

б) Кратко опишите, какие изменения состава должны происходить при получении стали из чугуна.

в) Запишите полное уравнение реакции железа с водяным паром и назовите продукты этой реакции.

г) Объясните, что происходит при медленном добавлении водного раствора KCN к водному раствору до тех пор, пока KCN не окажется в избытке. Что должно произойти при пропускании через полученный раствор?

2. Титан встречается в природе в виде минерала рутила, который представляет собой оксид титана Металлический титан получают, нагревая рутил с коксом в потоке хлора. При этих условиях происходит образование хлорида летучей жидкости, которую затем восстанавливают с помощью расплавленного магния в атмосфере аргона, в результате чего образуется металлический титан.

а) 1) Запишите уравнения превращения рутила в хлорид

2) Почему восстановление хлорида титана проводится в атмосфере аргона?

б) Титан сходен с оловом по химическим свойствам, но довольно сильно отличается от него по физическим свойствам.

1) Как должен реагировать титан с соляной кислотой?

2) Укажите четыре свойства титана и его соединений, типичные для химических свойств переходных элементов.

3) Укажите одно из главных применений титана.

в) Хлорид растворяется в концентрированной соляной кислоте с обрадованием иона

Каково координационное число титана в этом ионе?

2) Какова степень окисления титана в этом ионе?

3) Назовите ион

Нарисуйте структуру иона

г) При комнатной температуре металлический титан имеет гексагональную плотноупакованную структуру, которая при температуре выше переходит в объемноцентрированную кубическую структуру. Нарисуйте эти две структуры.