Модуль 9

(Химия d - метaллов, 70 б.)

1. Как объяснить склонность d -, f - элементов к комплексоо6раэованию? Как изменяется координационное число ионов - комплексоо6разователей в периоде, группе? У каких d - элементов и почему координационные числа наиболее высоки? Почему высоки координационные числа в координационных соединениях редкоземельных элементов? (3 б.).

2. Чем объясняется высокая каталитическая активность d - металлов и их производных? Приведите примеры. (2 б.).

З. Как изменяется характер оксидов и гидроксидов d - элементов при переходе от соединений с низшими степенями окисления к соединениям со средними и высшими степенями окисления металла? Примеры. (2 6).

4. Покажите с помощью каких качественных и количественных данных, приемов можно представить в численном выражении свойства элементов и их соединений для установления закономерностей и взаимосвязей. (3 б.),

5. Энергия диссоциации газообразных молекул Cu₂, Ag₂. Аu₂ соответственно равна 200,6; 157,2 и 215,3 кДж/моль. Почему она выше энергии диссоциации молекул К₂, Rb₂, Сs₂ (49,3; 45,1 и 43,5 (кДж/моль)? Почему газообразные молекулы Zn₂, Cd₂, Нg₂ имеют меньшую устойчивость по сравнению с аналогичными по составу молекулами Сu₂, Ag₂, Au₂? Дать объяснения. (3 б.).

6. В какой среде (кислой или щелочной) и почему металлический цинк проявляет

более сильные восстановительные свойства? (2 б.).

7. Предложите методы разделения и выделения в виде индивидуальных металлов цинка, кадмия и ртути из водного раствора смеси нитратов этих металлов. Запишите последовательность всех предложенных вами реакций, расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. (3 б.)

8. Что такое кластерные соединения металлов? Приведите примеры и укажите способы получения. (3 б.).

9. Предложите способы получения Ti( C₂H₅O)₄. К какому классу соединений относится это соединение? Дайте ему название. (2 б.).

10. Предложите возможные способы получения KMnО₄ в лаборатории и промышленности (2 б.).

11. Каков состав гемоглобина? Чем обусловлена токсичность СО для человека? (2 б.).

12. Предложите способы разделения семейства платиновых металлов. (3б.).

1З. Как получают изополи- и гетеpoполисоединения молибдена и вольфрама?

Какое они имеют строение? Примеры. (3 б.).

14. Почему многие соединения меди (I) бесцветны и диамагнитны, а соединения меди (II) обладают окpаской и парамагнитны? Привести примеры (2 б.).

15. Kaкие координационные числа характерны для Ag (I), Аu (I) и Аu (III)? Привести примepы. (1 б.).

16. Чем обусловлена склонность атомов и ионов железа, кобальта и никеля к

образованию координационных соединений? Привести примеры реакций их

получения. Щавелевую и лимонную кислоты часто применяют для удаления

ржавчины. Напишите уравнения реакций. (36.).

17. Чем объяснить последовательность изменения цвета: ZnS - белый, CdS - желтый, HgS - черный? (1 б.).

18. Комплексный ион транс – [Co(NНз)₄Сl₂⁺ поглощает свет главным образом в красной области видимого спектра (≈ 640 нм). Какова окраска этого иона? (26.)

19. В ряду НgCl₂ - HgBr₂ - HgJ₂ растворимость в воде резко падает (0,27; 0,17;

0,00013 моль/л); НgF₂. легкo растворим, но сразу же гидролизует с образованием HF и оксида. О6ъясните эти факты. (2 б.).

20. В трех пробирках в растворе находятся cлeдyющие пары кaтионов: 1) Mn²⁺ и Zn²⁺; 2) Мп²⁺ и Ва²⁺; 3) Mn²⁺ и Cu²⁺. Предложите способы качественного определения и количественного разделения катионов каждой пары. (3 б.).

21. Приведите все возможные доводы целесообразности изучения химических свойств элементов побочной noдгpyппы восьмой грyппы по схеме: Fe - Со - Ni ; Ru – Os; Rh –Ir; Рd - Pt. (2 б.).

22. Используя значения электродных пoтенциалов пар М(ОН)₃, М(ОН)₂ (М = Fe, Со, Ni), сделайте вывод oб изменении восстановительной способности , гидроксидов М(ОН)₂ и o возможности их самопроизвольного окисления кислородом воздуха

(E_{O2/ OН} = 0.401 В). (2 б.).

23. При действии аммиака на тетраxлopoплатинат (II) калия образуется цис - изомер (а не транс – изомер) комплекса диxлoродиаммина. Объясните этот факт. (2 б.).

24. Написать уравнения реакций указанных превращений, используя любые необходимые реагенты:

(NН₄)₂ТiF₈

1…

….

2. …

HCl(k)

….

Cl₂

…

3.

HCl(k)

……→KMO₄→MnSO₄(р-р)

4. CuCN

Сu←[Cu(NH₃)₄]Cl₂←CuSO₄ ← Cu

KJ

……

(13 б.).

25. Закончить уравнения реакций, подобрать коэффициенты:

K₂FeO₄ + NНз + H₂O →

CoCl₂ + K₂S₂O₈ + КОН →

КМnО₄ + MnCl₂ + H₂O →

Na₃VO₄+ Н₂O →

NaCr0₂ + РbО₂ + NaOН

Се(ОН)₄ + KJ + Н₂SО₄ →

ScCl₃ + K₂C₂O₄ (изб.) →

FeSO₄ + КВrO₃+ Н₂SО₄→

МoS₂ + НNOз (конц.) →

Нg₂(NO)₂ + NaOH → (4 б.).

Модули № 10, 11

(Химия f-элементов; атомное ядро; радиоактивность)

1. Запишите электронные конфигурации для атомов: а) La, Gd и Lu в нулевой степени окисления и степени окисления +3; б) для церия в степени окисления +3 и +4. Перечислите лантаниды, которые в соединениях проявляют степень окисления +2 и степень окисления +4. Приведите примеры этих их соединений, охарактеризуйте окислительно-восстановительные, кислотно-основные свойства соединений лантанидов (III) и (IV). (4 б.).

2. Укажите характер изменения свойств при переходе от лантана к лютецию. Объясните различие в основности редкоземельных элементов на основе свойств соответствующих катионных кислот [Ln(H₂O)_x]³⁺. (3 б.).

3. Кратко изложить суть ионообменного разделения редкоземельных элементов. (5 б.).

4. Рассмотрите окраску ионов лантанидов, объясните появление узких полос поглощения в спектрах соединений. (3 б.).

5. Как извлекают уран их природных соединений и очищают его? На чем основано разделение изотопов урана – 235 и урана – 238? (3 б.).

6. Укажите число протонов, нейтронов и нуклонов в каждом из следующих ядер: церий – 137; кадмий -133; ²³⁴Pu; ³⁷₁₇Cl. (3 б.).

7. Составьте полные уравнения следующих превращений бета-распад циркония – 93; альфа-распад нептуния – 233. (2 б.).

8.Завершите и уравняйте ядерные реакции, указав в каждой их них недостающую частицу:

³²₁₆S + ¹₀n → ¹₁H + ….

⁹⁸₄₂Mo + ²₁H → ¹₀n + ….

²³⁵₉₂U + ¹₀n → ¹³⁵₅₄Xe + 2 ¹₀n + …

⁵⁹₂₆Fe → ⁰_-1e + … (4 б.).

9. Напишите полные уравнения для ядерных реакций:

²³⁸₉₂U(n, γ) ²³⁹₉₂U; ¹⁴₇N(ρ, α); ¹¹₈C; ¹⁸₈O(n, β) ¹⁹₉F; ⁵⁹₂₈Fe (α, β) ⁶³₂₉Cu (3 б.).

10. Дайте определения следующим понятиям: бэр, кюри, замедлитель, критическая масса (2 б.).

11. Сравните опасность радиоактивных источников альфа-, бета- и гамма-лучей. (2 б).

12. Период полураспада ²³⁹Pu равен 24000г. Какая часть ²³⁹Pu, содержащегося в ядерных отходах в настоящее время, сохранится в них к 3000г? (12 б.)

13. Составить уравнения реакций, подобрать коэффициенты:

La(NO₃)₃

(NH₄)₂[Ce(NO₃)₆]

Ce(OH)₃ + O₂ + H₂O →

CeO₂ + H₂SO₄ + H₂O₂ →

Th(NO₃)₄ + (NH₄)₂C₂O₄(изб.) →

Сe(NO₃)₃ + H₂C₂O₄ →

U³⁺ + H₂O → U(OH)₂²⁺ + …

UO₂(NO₃)₂ + H₂O → UO₂(NO₃)₂∙6 H₂O (4 б.).