Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка к защитам по химии

.pdf
Скачиваний:
1281
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
1.07 Mб
Скачать

В задачах 39–48 рассмотрите по методу валентных связей гео- метрическую форму следующих пар комплексов, укажите тип гибридизации центрального атома или иона и магнитные свойства комплексных ионов.

Пара комплексов

Пара комплексов

п/п

п/п

 

 

 

 

 

 

39

[Fe(CN)6]4–, [CoCl4]2–

44

[CoF6]3–, [Ni(CN)4]2–

40

[Co(NO2)6]4–, [Ni(CO)4]

45

[FeBr4], [Ni(NH3)6]2+

41

[Co(NO2)6]3–, [NiBr4]2–

46

[Co(CN)6]4–, [Fe(CN)6]3–

42

[FeF6]3–, [Ni(CN)4]2–

47

[Co(H2O)6]2+, [NiCl4]2–

43

[Fe(CN)6]3–, [Cо2(CO)8]

48

[Fe(NCS)6]3–, [Co(NH3)6]3+

В задачах 49–58 сравните значения констант нестойкости ком- плексных ионов. Объясните, какой из них устойчивее и почему.

Ион 1

Kнест.1

Ион 2

Kнест.2

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

[Co(NH3)4]2+

8,51·10–6

[Co(NCS)4]2–

5,01·10–3

 

 

 

 

 

50

[Co(CN)6]4–

8,13·10–20

[Co(NH3)6]3+

5,00·10–34

 

 

 

 

 

51

[Fe(CN)6]3–

1,26·10–44

[Co(CN)6]4–

8,13·10–20

 

 

 

 

 

52

[Fe(CN)6]4–

1,26·10–37

[Fe(NCS)4]2 –

2,95·10–5

 

 

 

 

 

53

[Fe(NH3)2]2+

6,31·10–3

[Co(NH3)4]2+

8,51·10–6

 

 

 

 

 

54

[Ni(CN)4]2–

1,00·10–31

[Ni(NCS)3]

1,55·10–2

 

 

 

 

 

55

[Ni(NH3)2]2+

5,50·10–5

[Fe(NH3)2]2+

6,31·10–3

 

 

 

 

 

56

[Ni(NH3)4]2+

9,12·10–8

[Co(NH3)4]2+

8,51·10–6

 

 

 

 

 

57

[Fe(CN)6]4–

1,26·10–37

[Co(CN)6]4–

8,13·10–20

 

 

 

 

 

58

[Co(NCS)4]2–

5,01·10–3

[Fe(NCS)4]2–

2,95·10–5

 

 

 

 

 

В задачах 59–68 напишите уравнения гидролиза приведенных солей в молекулярной и ионно-молекулярной формах, укажите характер среды в водных растворах солей и определите, добавле- нием каких веществ можно ослабить гидролиз.

70

Вещество

Вещество

Вещество

п/п

п/п

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

FeCl2

63

FeBr3

67

NiCl2

60

FeCl3

64

CoCl2

68

Ni(NO3)2

61

Fe(NO3)3

65

Co(NO3)2

62

FeSO4

66

CoSO4

Взадачах 69–78 рассчитайте массовую долю каждого металла

всмеси железа и меди, если смесь железных и медных стружек массой 30 г обработали избытком соляной кислоты и при этом вы- делился приведенный в таблице объем V водорода (при н. у.).

V, л

V, л

V, л

V, л

V, л

п/п

п/п

п/п

п/п

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

6,0

71

5,0

73

4,0

75

3,0

77

2,5

70

5,6

72

4,5

74

3,5

76

2,8

78

2,0

В задачах 79–90 определите массовую долю (%) FeS2 в образ- це руды-пирита массой 48 г, если при обжиге данного образца был собран следующий объем (V, л) сернистого газа SO2 (н. у.).

V, л

V, л

V, л

V, л

п/п

п/п

п/п

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

11,20

82

8,96

85

6,72

88

4,48

80

10,08

83

7,84

86

6,12

89

10,60

81

9,52

84

7,28

87

5,60

90

5,20

В задачах 91–100 вычислите концентрацию ионов металла (моль/л) в насыщенном растворе приведенного вещества, исполь- зуя значение ПР в воде (при 25 °С).

Вещество

ПР

п/п

 

 

 

 

 

91

Fe(OH)2

7,9 · 10–16

92

Fe(OH)3

6,3 · 10–38

93

FeCO3

2,9 · 10–11

94

FeS

3,4 · 10–17

95

FePO4

1,1 · 10–26

Вещество

ПР

п/п

 

 

 

 

 

96

Co(OH)2

1,6 · 10–15

97

CoS

1,8 · 10–20

98

Ni(CN)2

3,0 · 10–23

99

Ni(OH)2

1,6 · 10–14

100

NiS

1,0 · 10–24

71

СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ

р-Металлы

В задачах 1–60 определите, атомы каких химических элемен- тов и в каком из двух состояний основном или возбужденном имеют приведенные электронные формулы валентных электрон- ных подуровней. Какие степени окисления характерны для этих элементов? Приведите формулы оксидов и гидроксидов данных химических элементов, отметьте, какие свойства (основные, амфо- терные, кислотные) характерны для этих соединений.

Электронная

п/п

формула

1

2s2

2p2

 

2

2s2

2p3

 

3

2s1

2p3

 

4

3s1

3p3

3d1

5

4s1

4p2

 

6

5s2

5p3

 

7

2s2

2p2

 

8

6s2

6p1

 

9

5s1

5р3 5d1

10

6s2

6p4

 

11

4s1

4p3

4d1

12

5s1

5p3

5d2

13

2s2

2p5

 

14

2s2

2p1

 

15

3s2

3p5

 

16

4s2

4p5

 

17

5s1

5p3

 

18

5s2

5p4

 

 

 

 

 

19

6s1

6p2

 

 

 

 

 

20

6s2

6p3

 

 

 

 

 

Электронная

п/п

 

формула

21

3s1

3p3

3d2

22

4s1 4р2

 

23

4s14p3 4d2

24

4s1

4p2

 

25

6s1

6p1

6d5

26

4s1

4p3

4d1

27

4s2

4р4

 

28

4s14p2

 

29

4s2

4p2

 

30

5s1

5р3 5d2

31

5s2

5p4

 

32

4s14p3

 

33

4s1

4p3

4d2

34

5s2

5p5

 

35

6s2

6р–1

36

5s1

5p3

 

37

6s2

6p3

 

38

6s1

6p4

 

 

 

 

 

39

5s2

5p1

 

 

 

 

 

40

4s1

4p3

4d2

 

 

 

 

Электронная

п/п

 

формула

41

3s2

Зpl

42

5s1

5p3 5d1

43

2s2

2pl

44

4s2

4pl

45

5s2

5p2

46

3s1

Зр2

47

4s2

4p2

48

4s1

4p3

49

2s1

2p2

50

4s1

4p2

51

5s2

5pl

52

5s1

5p2

53

3s2

Зр2

54

3s2

3p4

55

3s23р3

56

4s2

4p5

57

6s1

6p3

58

2s2

2р3

 

 

 

59

6s2

6p2

 

 

 

60

4s2

4p4

 

 

 

72

В задачах 61–75 приведите уравнения процесса гидролиза со- лей по первой ступени в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Каким образом может быть усилен или ослаблен гидролиз конкретной соли? Напишите выражение для константы гидролиза данного процесса.

Соль

Kдис слабого

Kдис слабой

п/п

основания

кислоты

 

 

 

 

 

 

61

AlCl3

7,41

· 10–9

62

Al2S3

7,41

· 10–9

1,05 · 10–7

63

SnSO4

3,48

. 10–10

64

Pb(CH3COO)2

5,01

· 10–4

1,74 · 10–5

65

SnCl2

3,48

· 10–10

66

AlI3

7,41

· 10–9

67

SnBr2

3,48

· 10–10

68

AlBr3

7,41

· 10–9

69

Bi(NO3)3

3,08

· 10–12

70

Al(NO3)3

7,41

· 10–9

71

Sn(NO3)2

3,48

· 10–10

72

Al2(SO4)3

7,41

· 10–9

73

SnF2

3,48

· 10–10

74

Al2(CO3)3

7,41

· 10–9

4,27 · 10–7

75

Pb(NO3)2

5,01

· 10–4

В задачах 76–90 определите, могут ли одновременно нахо- диться в водной среде указанные вещества? Ответ обоснуйте, при- ведите уравнения соответствующих реакций.

 

 

Система

 

 

 

 

 

п/п

а

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

Аl2(SО4)3 и NaOH

Аl2О3 и NH4OH

 

 

 

 

 

 

 

77

Al и НNО3 (разб.)

Al и Н2SО4 (конц.) (при нагревании)

 

 

 

 

 

 

 

78

Pb(СНЗСОО)2 и KCl

PbО2; МnSO4 и H2SO4

 

 

 

 

 

 

 

79

Al и КОН

SnCl2 ; K2Cr2O7 и НСl (конц.)

 

73

Окончание

 

Система

п/п

 

 

а

б

 

 

 

 

80

Pb и НNО3 (конц.)

Sn(NОЗ)2 и KОH

 

 

 

81

Pb(NО3)2 и КI

Pb и НСl (конц.)

 

 

 

82

AlF3 и NaF

Al и NaOH

 

 

 

83

Sn и CuSО4

Ag и Аl2(SО4)3

 

 

 

84

Cu и Рb(СН3СОО)2

SnCl2; K2Cr2O7 и НСl (разб.)

 

 

 

85

Pb(NО3)2 и FeCl2

Рb(СН3СОО)2 и Cd

 

 

 

86

SnCl2 и Cu

SnCl2 и FeCl3

 

 

 

87

Sn и НNО3 (конц.)

Pb и AgNO3

 

 

 

88

SnCl2 и Cu

Al и НNО3 (разб.)

 

 

 

89

Al и НNО3 (конц.)

Pb(NО3)2 и KОH

 

 

 

90

Pb(NО3)2 и Cu

Аl2О3 и NaOH

 

 

 

Взадачах 91–100 вычислите растворимость вещества (моль/л

иг/л) при комнатной температуре, если известно произведение растворимости (ПР) данного вещества при заданной температуре.

Вещество

 

ПР

Вещество

 

ПР

п/п

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

91

PbI2

9,8

· 10–9

96

Pb(OH)2

7,9

· 10–16

 

 

 

 

 

 

 

 

92

PbS

6,8

· 10– 29

97

PbCO3

7,5

· 10–14

93

PbSO4

1,7

· 10–8

98

PbF2

2,7

· 10–8

 

 

 

 

 

 

 

 

94

Al(OH)3

3,2

· 10–34

99

Sn(OH)2

6,3

· 10–27

95

BiI3

8,1

· 10–19

100

SnI2

8,3

· 10–6

В задачах 101–112 допишите уравнения окислительно-восста- новительных реакций и определите коэффициенты в них.

74

Уравнение реакции

п/п

 

101

SnC12 + K2Cr2O7 + H2SO4

102

Sn + НNО3(разб.) Sn(NО3)2 + NO +

103

Sn + НNО3 (конц.) → Н2SnОЗ + NO2 +

104

Pb+ НNО3 (разб.) Pb (NОЗ)2 + NO +

105

Pb+ НNО3 (конц.) Pb (NОЗ)2 + NO2 +

106

Al + НNО3 (разб.) → Аl(NО3)3+ NH4NО3 + Н2О

107

PbS + НNО3 (разб.) S + NO + Pb(NОЗ)2 +

108

Al + K2Сr2O7 + H2SO4 → А12(SО4)3 + K2SO4 + Сr2(SО4)3+

109

Al + KMnO4+ H2S04 → А12(SО4)3 + MnSO4 + K2SO4 +

110

K2SnO2 + KОН + Вi(NО3)3 Bi + К2SnО3 + KNО3 +

111

Al + NаNО3 + NaOH +Н2О → NaAlO2 + NН3

112

PbО2 + МnSO4 + H2SO4 → НМnO4 + PbSO4 +

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

В задачах 1–20 напишите формулу комплексного соединения указанного состава. Назовите составные части комплексного со- единения, определите заряд комплексного иона, степень окисле- ния центрального атома (комплексообразователя), его координа- ционное число.

Состав

п/п

1CoCl3 4NH3

2CoCl3 4NH3 H2O

3PtCl2 3NH3

4PtCl2 NH3 KCl

5CrBr3 2NH3 KBr

6Cr(NO3)2 5NH3 H2O

7Fe(CN)3 3KCN

8CuSO4 4NH3

9AgCN KCN

10 Zn(OH)2 2KOH

Состав

п/п

11SiF4 2HF

12NiSO4 4NH3 2H2O

13AuCl3 HCl

14Fe(CN)2 3KCN NH3

15AgNO3 KNO3

16PdCl2 KCl NH3

17CrBr3 3H2O

18Pd(NO3)2 KNO3 KCl

19CoCl3 NaCl 2NH3

20CrCl3 6NH3

75

В задачах 21–40 напишите уравнения диссоциации комплекс- ного соединения в растворе и уравнения диссоциации образую- щихся при этом комплексных ионов. Составьте выражения для констант нестойкости комплексных ионов.

Соединение

Соединение

п/п

п/п

 

 

 

 

 

 

21

Cu(NH3)4 SO4

31

Cu(H2O)4 (NO3)2

22

K Ag(CN)2

32

Fe3 Fe(CN)6 2

23

H2 SiF6

33

K Au(CN)2

24

K3 Fe(CN)6

34

K3 Al(OH)6

25

K2 PtCl6

35

K3 Fe(CNS)6

26

Cr(H2O)6 Cl3

36

Pt(NH3)2Cl2

27

H AuCl4

37

CoBr2(NH3)4 (NO3)2

28

Na2 Zn(OH)4

38

Ag(NH3)2 Cl

29

Pt(NH3)2Cl4

39

K4 Fe(CN)6

30

Ag(NH3)2 Cl

40

K2 PtI6

В задачах 41–60 напишите выражения для констант устойчи- вости двух приведенных ионов. Какой из этих ионов более устой- чив и чем это объясняется?

Ион

Константа

Ион

Константа

п/п

устойчивости

п/п

устойчивости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

[Au(NH3)2 +

1,00

1027

46

[AlF6 3–

4,68

1020

 

[Ag(NH3)2 +

1,74

107

 

[FeF6 3–

1,26

1016

42

[ZnBr4 2–

3,16 10–3

47

[AuCl3

2,63

109

 

[CdBr4 2–

5,01 103

 

[AuCl4

2,00

1021

43

[Cr(OH)4

7,94

1029

48

[HgCl4 2–

1,66

1015

 

[Cu(OH)4 2–

3,63

1014

 

[SnCl4 2–

3,02

101

44

[AgI2

5,50

1011

49

[Al(OH)4

1,00

1033

 

[CdI4 2–

2,24

105

 

[Ag(OH)2

1,00

104

45

[Ag(NCS)2

1,70

108

50

[Zn(NH3)4 2+

5,01

108

 

[Co(NCS)4 2–

5,12

10–1

 

[ZnBr4 2–

3,16

10–3

76

 

 

 

 

 

 

 

Окончание

 

 

 

 

 

 

Ион

Константа

Ион

Константа

п/п

устойчивости

п/п

устойчивости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

[Ag(NH3)2 +

1,74

107

56

[AlF6 3–

4,68

1020

 

[AgJ2

5,50

1011

 

[Al(OH)4

1,00

1033

52

[Cu(OH)4 2–

3,63

1014

57

[Ag(CN)2

7,08

1019

 

[Al(OH)4

1,00

1033

 

[Au(CN)2

2,0 1038

53

[Au(NH3)2 +

1,00

1027

58

[SnCl4 2–

3,02

101

 

[AuCl3

2,63

109

 

[SnCl 6 2–

6,61

106

54

[Ag(OH)2

1,00

104

59

[Fe(NCS) 4

3,39

103

 

[AgI2

5,50

1011

 

[Fe(NCS)6 3–

1,70

103

55

[CdBr4 2–

5,01

103

60

[PbI4 2–

8,32

103

 

[CdI4 2–

2,24

105

 

[ZnI4 2–

3,10

10–1

В задачах 61–80 сделайте вывод о термодинамической воз- можности диссоциации комплексного иона по стандартной энер- гии Гиббса процесса диссоциации и рассчитайте молярные кон- центрации катионов и анионов, входящих в состав комплексного иона, в 0,01М водном растворе соответствующего комплексного соединения.

Уравнение диссоциации

Константа

п/п

комплексного иона

нестойкости

 

 

 

 

61

Ag(CN)2 Ag+ + 2CN

1,00

10–21

 

 

 

 

62

Ag(NH3)2 + Ag+ + 2NH3

5,89

10–8

 

 

 

 

63

Ag(S2O3)2 3– Ag+ + 2S2O32–

1,00

10–18

 

 

 

 

64

AlF6 3– Al3+ + 6F

5,01

10–18

 

 

 

 

65

Cd(CN)4 2– Cd2+ + 4CN

7,66

10–18

 

 

 

 

66

CdI4 2– Cd2+ + 4I

7,94

10–7

 

 

 

 

67

Cd(NH3)4 2+ Cd2+ + 4NH3

2,75

10–7

 

 

 

68

Co(CNS)4 2– Co2+ + 4CNS

1,9 100

 

 

 

 

69

Co(NH3)6 2+ Co2+ + 6NH3

4,07

10–5

 

 

 

 

70

Cu(CN)2 Cu+ + 2CN

1,00

10–24

 

 

 

 

77

 

 

 

 

Окончание

 

 

 

Уравнение диссоциации

Константа

п/п

комплексного иона

нестойкости

 

 

 

 

71

Cu(CN)4 3– Cu+ +4CN

5,13

10–31

72

Cu(NH3)4 2+ Cu2+ + 4NH3

9,33

10–13

 

 

 

 

 

73

Fe(CN)6 4– Fe2+

+ 6CN

1,00

10–24

74

Fe(CN)6 3– Fe3+

+ 6CN

1,00

10–31

 

 

 

 

75

Hg Cl4 2– Hg2+ + 4Cl

6,03

10–16

76

Hg(CN)4 2– Hg2+ + 4CN

3,02

10–42

 

 

 

 

77

Hg(CNS)4 2+ Hg2+ + 4CNS

1,29

10–22

 

 

 

 

78

HgI4 2– Hg2+ + 4I

1,38

10–30

 

 

 

 

 

79

Ni(CN)4 2– Ni2+

+ 4CN

1,00

10–22

 

 

 

 

80

Ni(NH3)6 2+ Ni2+ + 6NH3

9,77

10–9

 

 

 

 

 

78

Приложение 1

Плотности водных растворов некоторых веществ при 20 °С

ω

 

ρ, г/л

ω

 

ρ, г/л

ω

 

ρ, г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

H2SO4

 

HCl

 

СН3СООН

0,003

 

1000

0,004

 

1000

0,04

 

1004

0,032

 

1020

0,024

 

1010

0,08

 

1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,062

 

1040

0,044

 

1020

0,12

 

1015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,091

 

1060

0,064

 

1030

0,16

 

1021

0,120

 

1080

0,085

 

1040

0,20

 

1026

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,147

 

1100

0,105

 

1050

0,24

 

1031

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,174

 

1120

0,125

 

1060

0,28

 

1036

0,201

 

1140

0,145

 

1070

0,32

 

1041

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,227

 

1160

0,165

 

1080

0,36

 

1045

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,252

 

1180

0,184

 

1090

0,40

 

1049

0,277

 

1200

0,204

 

1100

0,44

 

1053

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,302

 

1220

0,223

 

1110

0,48

 

1056

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,326

 

1240

0,243

 

1120

0,52

 

1059

0,350

 

1260

0,262

 

1130

0,56

 

1062

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaCl

 

NaOH

 

 

КОН

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

 

1005

0,02

 

1020

0,02

 

1016

0,02

 

1013

0,04

 

1042

0,04

 

1034

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

1027

0,06

 

1064

0,06

 

1054

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,06

 

1041

0,10

 

1108

0,10

 

1089

0,08

 

1056

0,14

 

1153

0,14

 

1127

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,10

 

1071

0,18

 

1197

0,18

 

1166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,12

 

1086

0,22

 

1241

0,22

 

1206

0,14

 

1101

0,26

 

1284

0,26

 

1246

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16

 

1116

0,30

 

1327

0,30

 

1288

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,18

 

1132

0,34

 

1369

0,34

 

1330

0,20

 

1148

0,38

 

1410

0,38

 

1374

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,22

 

1164

0,42

 

1453

0,42

 

1418

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,24

 

1180

0,46

 

1487

0,46

 

1464

0,26

 

1197

0,50

 

1525

0,50

 

1512

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79