- •Задачи и вопросы по неорганической химии
- •Издательство тпу
- •Кафедра
- •Введение
- •Общие закономерности неорганической химии
- •1.1. Распространенность химических элементов
- •1.2. Закономерности изменения свойств элементов и соединений в периодической системе
- •1.3. Общие закономерности окислительно-восстановительных реакций
- •1.4. Общие закономерности гидролиза
- •1.5. Взаимодействие металлов и неметаллов с кислотами, щелочами, водой
- •Водород и галогены
- •2.1. Водород и его соединения
- •2.2. Фтор и его соединения
- •2.3. Хлор, бром, иод - элементы, простые вещества и межгалогенные соединения
- •2.4. Галогеноводородные соединения и галогениды
- •2.5. Кислородосодержащие соединения галогенов
- •3.1. Кислород, воздух, озон
- •3.2. Бинарные соединения кислорода
- •3.3. Сера и её бинарные бескислородные соединения
- •3.4. Кислородосодержащие соединения серы
- •3.5. Селен, теллур, полоний
- •Глава четвертая. Главная подгруппа пятой группы
- •4.1. Азот и его водородосодержащие соединения
- •4.2. Соединения азота с кислородом и галогенами
- •4.3. Фосфор и его соединения
- •1) Р(бел) ® р(кр) 2) р(кр) ® р(чер) 3) р(бел) ® р(черн)
- •4.4. Мышьяк, сурьма, висмут
- •Главная подгруппа четвертой группы
- •5.1. Углерод и соединения углерода
- •5.3. Германий, олово, свинец
- •Главная подгуппа третьей группы
- •6.1. Бор и его соединения
- •6.2. Алюминий и его соединения
- •6.3. Галлий, индий, таллий
- •Химия s-элементов
- •7.1. Щелочные элементы
- •Переходные элементы
- •8.1. Общие закономерности
- •8.2. Подгруппа скандия
- •8.3. Подгруппа титана
- •8.4. Подгруппа ванадия
- •8.5. Подгруппа хрома
- •8.6. Подгруппа марганца
- •8.7. Железо, кобальт, никель
- •8.8. Платиновые элементы
- •8.9. Подгруппа меди
- •8.10. Подгруппа цинка
- •8.11. Лантаноиды и актиноиды
- •Ответы к расчётным задачам и рекомендации по выполнению заданий
- •Общие закономерности неорганической химии
- •Индивидуальное домашнее задание Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •Вариант 34
- •Вариант 35
- •Вариант 36
- •Вариант 37
- •Вариант 38
- •Вариант 39
- •Вариант 40
- •Вариант 41
- •Вариант 42
- •Вариант 43
- •Вариант 44
- •Вариант 45
- •Вариант 46
- •Вариант 47
- •Вариант 48
- •Вариант 49
- •Вариант 50
- •Вариант 51
- •Вариант 52
- •Вариант 53
- •Вариант 54
- •Вариант 55
- •Вариант 56
- •Вариант 57
- •Вариант 58
- •Вариант 59
- •Вариант 60
- •Вариант 61
- •Вариант 62
- •Вариант 63
- •Вариант 64
- •Вариант 65
- •Вариант 66
- •Вариант 67
- •Вариант 68
- •Вариант 69
- •Вариант 70
- •Вариант 71
- •Вариант 72
- •Вариант 73
- •Вариант 74
- •Вариант 75
- •Вариант 76
- •Вариант 77
- •Вариант 78
- •Вариант 79
- •Вариант 80
- •Вариант 81
- •Вариант 82
- •Вариант 83
- •Вариант 84
- •Вариант 85
- •Вариант 86
- •Вариант 87
- •Вариант 88
- •Вариант 89
- •Вариант 90
- •Вариант 91
- •Вариант 92
- •Вариант 93
- •Вариант 94
- •Вариант 95
- •Вариант 96
- •Вариант 97
- •Вариант 98
- •Вариант 99
- •Вариант 100
- •Вариант 101
- •Вариант 102
- •Вариант 103
- •Вариант 104
- •Вариант 105
- •Вариант 106
- •Вариант 107
- •Вариант 108
- •Вариант 109
- •Вариант 110
- •Вариант 111
- •Вариант 112
- •Вариант 113
- •Вариант 114
- •Вариант 115
- •Вариант 116
- •Вариант 117
- •Вариант 118
- •Вариант 119
- •Вариант 120
- •Вариант 121
- •Вариант 122
- •Вариант 123
- •Вариант 124
- •Вариант 125
- •Вариант 126
- •Вариант 127
- •Вариант 128
- •Вариант 129
- •Вариант 130
- •Вариант 131
- •Вариант 132
- •Вариант 133
- •Вариант 134
- •Вариант 135
- •Вариант 136
- •Вариант 137
- •Вариант 138
- •Вариант 139
- •Вариант 140
- •Вариант 141
- •Вариант 142
- •Вариант 143
- •Вариант 144
- •Вариант 145
- •Вариант 146
- •Вариант 147
- •Вариант 148
- •Вариант 149
- •Вариант 150
- •Задачи и вопросы по неорганической химии
1.2. Закономерности изменения свойств элементов и соединений в периодической системе
21. Опишите структуру Периодической системы. Объясните физический смысл атомного номера элемента, периода и группы, а также число элементов в периодах.
22. Что общего у элементов одного периода и одной группы? Чем отличаются элементы, находящиеся в одной группе, но в разных подгруппах? На какие семейства подразделяются химические элементы, что общего у элементов одного семейства?
23. Объясните, как согласуется структура Периодической системы с заполнением электронами атомных орбиталей. В каких случаях емкость заполняемого энергетического уровня и число элементов в периоде: а) совпадают, б) не совпадают? Объясните причину.
24. Как можно по известному атомному номеру элемента определить его место в Периодической системе? Какую информацию о химических свойствах элемента дает знание его места в периодической системе? Покажите на примере элементов с атомными номерами 21 и 35.
25. Атомные номера химических элементов 34 и 40. Не пользуясь Периодической системой, определите период, группу и подгруппу, в которой находится каждый элемент. Какая информация о химических свойствах элементов следует из этого?
26. Чем отличаются типичные металлы от неметаллов, а амфотерные металлы от типичных металлов? Почему и как изменяются металлические свойства элементов с увеличением их атомного номера? Приведите примеры неметаллов, типичных и амфотерных металлов; принципиальные различия их свойств проиллюстрируйте уравнениями реакций.
27. Как изменяются металлические свойства химических элементов в периодах, при переходе от одного периода к другому и в одной группе? Чем объясняется такое изменение металлических свойств?
28. Чем отличаются химические свойства типичных металлов от неметаллов и от амфотерных металлов? На примере типичного металла, амфотерного металла и неметалла покажите уравнениями реакций различие их химических свойств.
29. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующие оснóвные свойства оксида магния, амфотерные – оксида алюминия и кислотные – оксида кремния (IV). Определите массу оксида алюминия, взаимодействующую с одним литром 40 %-й серной кислоты (r = 1,30) и с одним литром 40 %-го гидроксида натрия (r = 1,43).
30. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующие оснóвные свойства оксида лантана, амфотерные – оксида хрома (III) и кислотные – оксида серы (VI). Вычислите объем газообразного SO3 (при 20 ºС и 101325 Па), необходимого для получения одного кг 96 %-й серной кислоты (r = 1,84).
31. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующие оснóвные свойства оксида кальция, амфотерные – оксида олова (II) и кислотные – оксида фосфора (V). Вычислите массу гашеной извести, получаемой из одного килограмма оксида кальция и имеющей влажность 30 %.
32. Исходя из положения элементов в периодической системе, объясните, у какого из гидроксидов оснóвные свойства выражены в большей степени: а) NaOH или KOH; б) NaOH или Mg(OH)2; в) Sc(OH)3 или La(OH)3? Вычислите объем 2 М раствора щелочи, получаемый из 200 г кристаллического гидроксида натрия.
33. Исходя из положения элементов в Периодической системе, объясните, почему Be(OH)2 являются амфотерным основанием, а Ca(OH)2 – типичным. Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций, иллюстрирующие свойства данных гидроксидов. Вычислите массу Ca(OH)2, взаимодействующую с 0,5 л двумолярной соляной кислоты.
34. Исходя из положения элементов в Периодической системе, объясните, у какого из гидроксидов основные свойства выражены сильнее: а) KOH или Ca(OH)2; б) Ca(OH)2 или Mg(OH)2; в) Cа(OH)2 или Zn(OH)2? Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций, иллюстрирующие амфотерные свойства гидроксида цинка. Вычислите молярную концентрацию насыщенного водного раствора гидроксида кальция, произведение растворимости которого равно 1,4∙10-4.
35. Исходя из положения кислотообразующих элементов в Периодической системе, объясните увеличение силы кислот в ряду H4SiO4 – H3PO4 – H2SO4 – HClO4 и уменьшение в ряду H2SO3 – H2SeO3 – H2TeO3. Вычислите объем 96 %-ной серной кислоты (r = 1,84 кг/л), который расходуется на приготовление 10 л двунормальной серной кислоты.
36. Исходя из положения кислотообразующих элементов в Периодической системе, объясните, как изменяется сила кислот в рядах HCl – HBr – HI и H2S – H2Se – H2Te. Вычислите объем 30 %-ной соляной кислоты (r = 1,15), который необходим для приготовления 5 л децимолярного раствора этой кислоты.
37. Формальным показателем кислоты называется число негидроксидных атомов кислорода, соединенных только с атомом кислотообразующего элемента. Определите формальный показатель кислот HNO3, HClO4, H2SO4, H3PO4, H3BO3 и расположите их в ряд по увеличению силы. Вычислите объем 57 %-й HNO3 (r = 1,35), который расходуется на приготовление одного литра 2 М раствора этой кислоты.
38. Исходя из положения элементов в Периодической системе, определите, какая из двух солей будет разлагаться при более высокой температуре: а) NaNO3 или KNO3; б) Ca(NO3)2 или Zn(NO3)2? Вычислите объем кислорода (приведеный к н.у.), образующегося при термолизе 100 г NaNO3.
39. Исходя из положения элементов в Периодической системе, определите, какая из двух солей будет разлагаться при более высокой температуре: а) Na2CO3 или MgCO3; б) Na2CO3 или K2CO3; в) CaCO3 или ZnCO3. Вычислите объем CO2 (приведенный к н.у.), который образуется при термолизе одного грамма карбоната кальция и одного грамма карбоната магния.
40. Исходя из положения элементов в Периодической системе, определите, у какой из двух данных солей энтальпия образования имеет более отрицательное значение: а) KCl или RbCl; б) KCl или CaCl2; в) CaCl2 или ZnCl2. При взаимодействии одного грамма кальция с хлором выделилось 20 кДж теплоты. Вычислите энтальпию образования хлорида кальция, сравните со справочным значением и определите погрешность опыта.