книги / Химические свойства d-элементов и их соединений

нения окраски. Напишите уравнение реакции получения оксида меди (II) с хлоридом аммония, в результате которой образуется азот. Какое практическое значение имеет реакция взаимодействия оксида меди (II) с хлоридом аммония?

5.Получите гидроксид меди (II) реакцией обмена меди (II)

ищелочи. Полученный гидроксид меди (II) разделите на четыре части. Одну часть осадка нагрейте, отметьте изменение цвета осадка. Ко второй части прилейте разбавленную серную кислоту, к третьей – 30%-ный раствор гидроксида натрия, к четвертой – концентрированный раствор аммиака. Составьте уравнения реакций.

6.Получите гидроксид меди (II) обменной реакцией. К гидроксиду меди добавьте персульфат калия и энергично перемешайте содержимое пробирки до образования оксида меди (III). Отметьте цветосадка. Составьтеуравненияреакций. ВычислитеЭДСиKр.

7.К полученному в опыте 6 оксиду меди (III) добавьте несколько капель соляной кислоты. По цвету и запаху определите, какой газ выделяется. Составьте уравнение реакции. Вычислите

ЭДС и Kр.

В отчете:

1.На основе электронного строения атома меди укажите возможные степени окисления меди в соединениях.

2.Охарактеризуйте устойчивость соединений меди в различных степенях окисления. Укажите, какие свойства они проявляют, какова их растворимость, склонность к комплексообразованию.

Вариант 12 Свойства соединений серебра

1. К раствору соли серебра прилейте разбавленный раствор щелочи до образования осадка оксида серебра. Отметьте цвет осадка. Разделите осадок на три части. В первую пробирку прилейте раствор азотной кислоты, во вторую – концентрированную соляную кислоту, в третью – раствор аммиака. Объясните

61

наблюдаемые явления. Составьте уравнения реакций. Координационное число серебра (I) равно 2.

2.Получите обменной реакцией хлорид, бромид и иодид серебра. Обратите внимание на цвета осадков галогенидов. На основе значений ПР сделайте вывод о растворимости галогенидов серебра.

3.Галогениды серебра, полученные в опыте 2, выставьте на свет. Объясните потемнение осадков. Составьте уравнения реакций разложения галогенидов серебра на свету. Какое практическое значение имеет данная реакция? В чем заключается сущность фотохимического разложения соединений?

4.В коническую колбу емкостью 25 мл налейте 1–2 мл раствора нитрата серебра и добавьте по каплям раствор хлорида калия до выпадения осадка хлорида серебра. Отметьте цвет осадка. К осадку хлорида серебра прилейте раствор аммиака до растворения осадка и образования комплексного соединения. Координационное число серебра (I) равно 2. Затем к раствору комплексного соединения серебра прилейте немного раствора бромида калия, наблюдайте разрушение комплексного соединения и образование осадка бромида серебра. Бромид серебра растворяется при взбалтывании колбы в очень небольшом количестве тиосульфата натрия, образуется тиосульфатный комплекс серебра. Проверьте устойчивость полученного комплексного соединения в растворе сульфида натрия. Напишите уравнения реакций. Объясните наблюдаемые явления.

5.Медную пластину, обработанную разбавленной азотной кислотой, промойте водой. На пластину нанесите несколько капель раствора нитрата серебра. Объясните наблюдаемое явление. Составьте уравнение реакции. Вычислите ЭДС и Kр.

6.Получите обменной реакцией хлорид серебра. К хлориду серебра добавьте тиосульфат натрия. В пробирку с тиосульфатным комплексом серебра внесите медную проволоку. Возможно ли взаимодействие тиосульфатного комплекса серебра с медью,

если E0Ag(S2O3)23+ + e–/Ag + 2S2O32– = 0,017. Вычислите ЭДС и Kр.

62

7. В тщательно обезжиренную пробирку налейте раствор нитрата серебра и добавляйте по каплям 2 н. раствор аммиака, пока выпавший осадок не растворится. Затем к раствору прилейте 10%-ный раствор глюкозы в объеме, равном объему раствора в пробирке. Смесь перемешайте и пробирку опустите в стакан с нагретой до кипения водой. Объясните появление блестящего слоя серебра на внутренней поверхности пробирки. Напишите уравнения реакций. Глюкоза окисляется до глюконовой кислоты по схеме:

1.На основе электронного строения атома серебра укажите возможные степени окисления его в соединениях.

2.Охарактеризуйте влияние комплексообразования на окислительно-восстановительные свойства серебра и ионов серебра.

63

4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Вариант 1

1.Объясните, почему химия платиновых металлов – это в основном химия комплексных соединений. Чем обусловлено большое разнообразие комплексных соединений платиновых металлов? Рассмотрите на примерах.

2.Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:

Zn + K2C2O7 + H2SO4

Zn + NaOH + H2O

Zn(NO3)2 + Na2S + H2O

3. Вычислите константу равновесия для реакции: 2Fe2+(р) + Br2(ж) ↔ 2Fe3+(р) + 2Br–(р).

4.Рассчитайте рН 0,01 М раствора нитрата меди (II).

5.В растворе содержатся ионы Co3+ и Fe3+. При помощи какого регента их можно разделить? Составьте уравнения реакций.

6.Вычислите значения G (при 298 К) для реакции:

2MnS(к) + 3O2(г) = 2MnO(к) + 2SO2(г).

Дайте оценку возможности ее протекания.

7. Дайте оценку свойств соединений хрома в следующих реакциях:

CrCl2 + H2O

Cr(OH)3 + NaOH

Cr2(SO4)3 + Br2 + NaOH

Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты.

8.Вычислите рН насыщенного раствора Fe(OH)2.

9.Объясните принцип подбора восстановителей для получения металлического марганца из MnO2.

10.Оцените и объясните устойчивость соединений: CrО3,

МoO3, WO3.

64

Вариант 2

1.Оцените термодинамическую возможность получения кобальта из его оксидов алюмотермическим методом.

2.Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:

K4[Fe(CN)6] + Br2 + H2O

FeCl3 + Na2S2O3 Na2S4O6 + ….

Ca + NaCN + O2 + H2O

3.Вычислите значение рН насыщенного раствора Cd(OH)2.

4.Вычислите значения G при (298 К) для реакции

ZnS + O2 ZnO + SO2.

Предложите способы получения металлического Zn из ZnO.

5.Напишите уравнения реакций получения RuO4 и OsO4, укажите их химические свойства.

6.Рассчитайте константу гидролиза и рН раствора, содержащего 5,3 г хлорида железа (III) в 200 мл раствора.

7.Осуществите следующие превращения:

Cr CrO42– Cr2O72+ Cr3+ Cr2+.

Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

8.Вычислите массовую долю раствора, содержащего 5 г железного купороса в 150 мл воды.

9.Перечислите качественные реакции на ионы Fe3+. Напишите уравнения реакций.

10.Прокомментируйте характер изменения энтальпий образования диоксидов подгруппы титана:

Вариант 3

1. Укажите природные соединения марганца и предложите способы получения металла в свободном состоянии.

65

2. Объясните изменение кислотно-основных и окислитель- но-восстановительных свойств в ряду Ti(OH)2 Ti(OH)3

Ti(OH)4.

3.Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициен-

ты:

Fe + HNO3(разб.)

Co(OH)2 + NaClO + H2O

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4

4.Растворимость Fe(OH)3 при заданной температуре равна 1,9·10–10 моль/л. Вычислите ПРFe(OH)3.

5.Закончите уравнения реакций, подберите коэффициенты:

La + H2O

Sc + H2SO4(p)

Ce(OH)4 + KI + H2SO4

6.Как перевести оксиды молибдена (VI) и вольфрама (VI) в растворимые в воде соединения? Напишите уравнения реакций.

7.Чем обусловлена различная окраска солей CuSO4·5H2O и CuCl2·2H2O?

8.При сплавлении TiO2 взаимодействует с K2CO3 и K2S2O7, напишите уравнения реакций.

9.Возможно ли восстановление марганца из 0,01 М раствора MnSO4 на цинковом катоде? Дайте этому объяснение.

10.Почему гидроксид меди (II) нерастворим в воде, но хорошо растворяется в растворе аммиака?

Вариант 4

1.Оцените возможность получения марганца из оксида марганца (IV) термодинамическим методом.

2.В растворе содержатся ионы Fe3+ и Cu2+. При помощи какого реагента их можно разделить? Составьте уравнения реакций.

3.Рассчитайте рН насыщенного раствора Cr(OH)2.

66

4. Закончите уравнение реакций, подберите коэффициенты: ZrCl4 + H2O

Zr + HNO3 + HF

Ti + H2SO4 (конц.)

5. Вычислите энтальпию образования ZnO, исходя из уравнения реакции:

6.Почему голубой гидроксид меди (II) чернеет при нагре-

вании?

7.Дайте оценку свойств соединений ванадия в следующих реакциях:

VO2 + KOH K2V4O9 + H2O;

NaVO3 + Zn + HCl VCl3 + ZnCl2 + NaCl + H2O;

VO2 + H2SO4 VOSO4 + H2O.

Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

8.Вычислите константу гидролиза и рН 0,01 М раствора сульфата хрома (III).

9.Почему гидроксид марганца (II) темнеет на воздухе?

10.Как перевести CuS в растворимое в воде соединение?

Вариант 5

1.Для реакции FeO + CO ↔ Fe + CO2 константа равновесия

при 1000 С равна 0,5. Начальные концентрации СО и СО2 были соответственно равны 0,05 и 0,01 моль/л. Найдите их равновесные концентрации.

2.На основании термодинамических расчетов оцените возможность получения марганца из оксида марганца (IV) с помощью кремния.

3.На основании расчетных данных сравните окислитель-

ные свойства соединений KMnO4 – KTcO4 – KReO4. Напишите уравнения возможных реакций.

67

4. Закончите уравнения реакций, подберите коэффициенты: HgS + HNO3 + HCl

Cd + NaOH + H2O

Zn + NH3 + NH4Cl

5.Вычислите растворимость фосфата серебра Ag3PO4 в воде.

6.При растворении CrO3 в воде раствор приобретает окраску. Как и почему может меняться цвет раствора?

7.Докажите возможность получения цинка из раствора ZnSO4 (pH = 3) на цинковом катоде.

8.Как взаимодействуют V2O3, VO2 и V2O5 с кислотами и щелочами? Приведите примеры уравнений реакций.

9.Почему сульфид цинка не получают действием сероводородной кислоты в растворе соли Zn2+?

10.Покажите расчетным путем, какая из солей железа Fe3+(p) или Fe2+(p) наиболее подвержена гидролизу.

Вариант 6

1.Оцените термодинамическую возможность получения марганца из оксида марганца (IV) с помощью углерода.

2.Сколько потребуется миллилитров 3,4%-ного раствора

Н2О2 ( = 1 г/см3) для окисления 100 мл 1 М раствора FeSO4 в присутствии H2SO4?

3. Можно ли металлическим железом перевести Fe3+ в Fe, если:

4. Закончите уравнения реакций, подберите коэффициенты:

Нg2(NO3)2+2NaOH→ Нg2(NO3)2+KI→

T

Zn(к)+KNO3(к)+KOH(к)

5. К 0,5 л раствора, содержащего 1·10–1 моль/л ионов серебра, прилили 0,5 л раствора, содержащего 1·10–1 моль/л ионов CrO42–. Образуется или нет осадок Ag2CrO4?

68

6.Вычислите растворимость фосфата хрома (III) в воде.

7.Какое количество металлической меди можно получить

из 1 кг минерала халькопирита CuFeS2, предполагая, что процесс характеризуется 100 %-ной эффективностью.

8.Рассчитайте рН насыщенного раствора Cu(OH)2.

9.Предложите возможные способы разделения Fe3+ и Cu2+, находящихся в растворе.

10.Как металлические V, Nb, Ta перевести в соединения, содержащие ионы МeО43–? Напишите уравнения.

Вариант 7

1.Какие химические реакции протекают в растворе солей Fe2+ при хранении на воздухе? Как предохранить соли железа

(II)от окисления?

2.На основании термодинамических расчетов оцените возможность получения рения из оксида рения (VII) с помощью водорода.

3.Рассчитайте константу равновесия для реакции:

2Cu2+(p) + I–(р) Cu+(р) + I2.

4.Используя значения электродных потенциалов, покажите, будет ли происходить восстановление подкисленных растворов солей меди (II) растворами KCl, KBr, KI.

5.Железная пластинка опущена в раствор сульфата меди (II). Через некоторое время масса пластинки уменьшилась на 2,14 г. Рассчитайте массу вещества, выделившегося на пластинке.

6.Рассчитайте значение рН насыщенного раствора Fe(OH)3.

7.Определите константу гидролиза и рН раствора, содержащего 0,02 моль сульфата марганца в 200 г воды.

8.Почему TiCl4 дымит на воздухе?

9.Осуществите следующие превращения:

Cr CrO42– Cr(OH)3 Cr3+ Cr2O72– CrO42–

10. Закончите следующие уравнения реакций: Hg2(NO3)2 + H2S Hg2(NO3)2 + 4KI Hg2(NO3)2 + 4KCN

69

Вариант 8

1.Сравните гидролизуемость солей: FeCl2 и FeCl3; FeCl3 и Na2FeO4. Как различаются рН водных суспензий Fe(OH)2 и

Fe(OH)3?

2.На основании термодинамических расчетов охарактери-

зуйте процесс восстановления из MnO2 марганца оксидом угле-

рода (II).

3.Вычислите рН насыщенного раствора Ni(OH)2.

4.Используя величины Kу комплексов ртути (II), определите, пойдет ли реакция замещения во внутренней сфере ком-

плексных ионов при сливании растворов солей: K2[HgI4] и KCl; K2[HgCl4] и KI.

5.Радиусы ионов Zn2+ и Са2+ равны 0,74 и 0,99 Å. Почему ион Zn2+ имеет меньший радиус?

6.Закончите уравнения следующих реакций:

Hg2(NO3)2 + 2NaOH

Zn + NH3 + NaOH

MnCl2 + O2 + NaOH

7.Вычислите массовую долю раствора, содержащего 7 г железного купороса в 250 г Н2О.

8.Перечислите качественные реакции на обнаружение ионов меди (II).

9.Осуществите следующие превращения:

KMnO4 MnO2 MnSO4 KMnO4.

Используйте реактивы: PbO2, Na2S, KOH, H2SO4, H2O. 10. Как перевести AgCl в растворимое состояние?

Вариант 9

1. Составьте уравнения реакций превращения веществ:

Fe FeSO4 Fe2(SO4)3; CoS CoO Co(NO3)2

K2[Co(CNS)4].

2.Напишите уравнения реакций получения RuO4 и OsO4, укажите их свойства и устойчивость соединений.

70