Вопросы к лабам по химии элементов


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
УДК 378.14.51
ББК 24.5
Рецензент:
профессор В.А. Михайлов (МИТХТ)
Аликберова Л.Ю., Рукк Н.С., Пестов С.М., Куликова Л.Н., Давыдова М.Н.
Вопросы и задания к лабораторным работам по химии элементов.
Методические указания.
М., МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2006.
Утверждено Библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им. М.В. Ломоно-
сова в качестве методических указаний. Поз. 133/2006.
Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов
при подготовке к лабораторным работам по химии элементов и адресована сту-
дентам 1 курса бакалавриата по направлениям 510500 (Химия), 550800 (Хими-
ческая технология и биотехнология), 551600 (Материаловедение и технология
новых материалов), 553500 (Защита окружающей среды), 552200 (Метрология,
стандартизация и сертификация), 521500 (Менеджмент) и 3 курса бакалавриата
по направлению 510500 (Химия), а также для текущего контроля успеваемости
(прием отчетов по лабораторным работам).
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2006
Содержание
Элементы IA- и IIA-групп.............................................................................4
Элементы VIIА-группы (галогены)............................................................10
Элементы VIA-группы (халькогены).........................................................15
Элементы VA-группы.................................................................................21
Элементы IVA-группы................................................................................27
Элементы IIIА-группы................................................................................33
Комплексные соединения...........................................................................36
Элементы IIБ-группы..................................................................................42
Элементы IБ-группы...................................................................................46
Элементы VIIIБ-группы (семейство железа).............................................50
Элементы VIIБ-группы...............................................................................56
Элементы VIБ-группы................................................................................60
Элементы IA- и IIA-групп
Укажите положение щелочных элементов в периодической системе эле-
ментов Д.И. Менделеева, строение и размер их атомов и проявляемые
степени окисления. Как меняются а) энергия ионизации атомов, б) вос-
становительные свойства простых веществ с ростом порядкового номера
элемента? Подтвердите Ваш ответ примерами.
Сравните химическую активность щелочных металлов на примере их
взаимодействия: а) с кислородом воздуха, б) с водой. Сравните взаимо-
действие с водой натрия и амальгамы натрия (условного состава NaHg
).
Почему в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в
водном растворе, восстановительная способность лития выше, чем у на-
трия и калия? Ответ подтвердите справочными данными.
Почему щелочные металлы хранят под слоем керосина или вазелинового
масла? Можно ли хранить щелочные металлы под слоем: а) ацетона, б)
этанола, в) тетрахлорида углерода? Поясните ответ уравнениями реакций.
Какие кислородные соединения образуются при горении щелочных ме-
таллов на воздухе? Какой из щелочных металлов при сгорании на воздухе
образует не только оксид, но и нитрид?
Какой характер (кислотный, основный, амфотерный) имеют кислородные
соединения щелочных металлов?
Как изменится значение концентрации катионов лития в растворе над
осадком фторида лития при дополнительном введении избытка фторид-
ионов? Рассмотрите гетерогенное равновесие
насыщенный раствор
осадок
и укажите направление смещения равновесия.
Как меняется растворимость карбоната лития с ростом температуры?
Подтвердите Ваши выводы справочными данными.
Почему при осаждении ортофосфата лития путем добавления гидроорто-
фосфата натрия к раствору хлорида лития количество продукта меньше,
чем в случае осаждения того же вещества действием ортофосфата натрия
(концентрации реагентов считайте одинаковыми)?
Укажите положение щёлочноземельных элементов в периодической сис-
теме элементов Д.И. Менделеева, строение и размер их атомов и харак-
терные степени окисления.
Как меняются энергия ионизации атомов элементов IIA-группы и восста-
новительные свойства простых веществ с ростом их атомного номера?
Подтвердите Ваш ответ примерами.
Какую кислоту (из числа имеющихся в лаборатории) в виде концентри-
рованного раствора можно взять для получения водорода при действии на
магний? Какие продукты получаются при взаимодействии магния с
бромной водой?
Выполняется ли критерий протекания окислительно-восстановительной
реакции в случае взаимодействия магния а) с кислотами, б) с водой? К
какому типу простых веществ принадлежит магний?
Какие вещества присутствуют в спёке – продукте сгорания магния на
воздухе? Почему рН раствора, получаемого при обработке этого спёка
водой, не равен 7? К какому типу оксидов относится оксид магния? К ка-
кому типу химических реакций относится взаимодействие нитрида маг-
ния с водой?
К каким типам гидроксидов относятся гидроксид бериллия и гидроксид
магния? Почему для полного («количественного») осаждения гидроксида
бериллия из растворов рекомендуют использовать не гидроксид натрия, а
гидрат аммиака?
В чем причина растворения осадка гидроксида магния при действии кон-
центрированных растворов солей аммония? Почему гидроксид бериллия
не растворяется в присутствии катиона аммония?
Предложите два способа разделения катиона бериллия и катиона магния
при их совместном присутствии в водном растворе.
Какую функцию выполняют аквакатионы бериллия и магния в кислотно-
оснόвных реакциях с водой? Какой из них в водной среде является более
сильным протолитом?
Сравните интенсивность взаимодействия с водой кальция, щелочных ме-
таллов и магния. Как меняется восстановительная активность простых
веществ по ряду бериллий – магний – кальций – стронций – барий – ра-
дий? Подтвердите ваши выводы справочными данными.
Сравните растворимость в воде гидроксидов кальция, стронция и бария.
Какие примеси в растворе щелочи могут искажать результаты экспери-
мента (например, может наблюдаться выпадение осадков при добавлении
раствора щелочи к раствору соли щелочноземельного элемента, хотя из-
вестно, что соответствующие гидроксиды хорошо растворимы в воде)?
К какому типу (кислотному, оснόвному, амфотерному) относятся оксиды
и гидроксиды щелочноземельных элементов?
Сравните растворимость карбоната и сульфата кальция, используя значе-
ния ПР. Как меняется растворимость сульфатов щелочноземельных эле-
ментов при возрастании их порядкового номера? Предскажите примерное
значение ПР для сульфата радия. Подтверждаются ли Ваши выводы
справочными данными?
Сравните растворимость хроматов кальция, стронция и бария. Почему
хромат стронция реагирует с уксусной кислотой, а хромат бария – нет?
Объясните различие в отношении осадка хромата бария к слабой и силь-
ной кислотам.
Как разделить катионы стронция и бария при их совместном присутствии
в растворе?
Назовите важнейшие минералы щелочных металлов. Приведите их хими-
ческие формулы. Какие из этих минералов применяются для получения
натрия, калия, лития?
Какие минералы служат сырьем для извлечения редких щелочных метал-
лов рубидия и цезия? Существуют ли природные источники радиоактив-
ного элемента франция?
Опишите способы получения щелочных металлов в промышленности.
Запишите уравнения реакций.
Почему щелочные металлы получают электролизом расплавов, а не рас-
творов их солей?
Перечислите основные области применения а) щелочных металлов, б)
гидроксидов щелочных металлов, в) солей щелочных металлов.
Назовите важнейшие минералы а) бериллия и магния, б) щелочноземель-
ных металлов. Приведите их химические формулы. Где в природе встре-
чается радиоактивный элемент радий?
Опишите промышленные способы получения щелочноземельных метал-
лов. Приведите уравнения реакций.
В каких областях деятельности человека находят применение бериллий и
магний?
Какие соединения кальция применяются в строительстве? Назовите важ-
нейшие кальцийсодержащие продукты химической промышленности. На
каких свойствах основано их применение?
В каких областях деятельности человека применяются соединения строн-
ция и бария?
* * *
Какие из металлов IA- и IIA-групп могут при комнатной температуре реа-
гировать с азотом? Приведите уравнения реакций образования соответст-
вующих нитридов и их взаимодействия с водой.
Из водных растворов солей магния карбонат натрия осаждает оснόвную,
а гидрокарбонат натрия – среднюю соль магния. Чем это можно объяс-
нить? Приведите уравнения протекающих реакций.
Составьте электронные конфигурации атомов бериллия и магния. Какие
степени окисления проявляют эти химические элементы в соединениях?
Приведите примеры комплексных соединений бериллия и магния. Какие
координационные числа для них характерны?
Сравните рН растворов хлорида магния и хлорида бериллия одинаковой
молярности (Т = const). Как изменится рН раствора хлорида бериллия при
нагревании? Ответ обоснуйте.
Какой из
-элементов имеет наибольшую склонность к комплексообразо-
ванию и почему?
Как разделить катионы: а) бериллия и магния, б) калия и лития, в) бария и
стронция, г) бериллия и кальция при их совместном присутствии в вод-
ном растворе? Приведите уравнения реакций.
Приведите примеры малорастворимых солей щелочноземельных метал-
лов. Как меняется растворимость сульфатов, карбонатов, хроматов, орто-
фосфатов, фторидов щелочноземельных металлов в ряду Ca – Sr – Ba?
Какие химические реактивы способны перевести эти соединения в вод-
ный раствор?
Как меняются термическая устойчивость, растворимость в воде и
оснόвные свойства гидроксидов щелочных металлов от LiOH к CsOH?
Выпадет ли осадок карбоната кальция, если к насыщенному раствору
сульфата кальция (отделенному от твердой фазы) добавить равный объем
0,1М раствора карбоната натрия?
Какой состав имеют: «сода каустическая», «сода кристаллическая», «сода
кальцинированная», «сода питьевая»? Напишите уравнения реакций по-
лучения соды по методу Сольве.
Выпадет ли осадок сульфата кальция, если к насыщенному раствору кар-
боната кальция добавить равный объем 0,1М раствора сульфата натрия?
Приведите факты, иллюстрирующие проявление диагональной перио-
дичности изменения свойств на примере пар химических элементов: а)
литий
магний, б) бериллий
и
алюминий.
Что такое жёсткость воды? Чем обусловлена а) временная, б) постоянная
жесткость воды? Приведите уравнения реакций устранения временной и
постоянной жесткости воды.
Определите, при каком значении рН водного раствора, содержащего 0,05
моль/л катионов магния, выпадает осадок Mg(OH)
Как могут быть получены гидроксиды щелочноземельных элементов?
Как меняются основные свойства гидроксидов в ряду щелочноземельных
элементов?
Каковы технические названия а) водного раствора гидроксида бария, б)
водного раствора гидроксида кальция? В чем заключается различие меж-
ду известковой водой и известковым молоком?
Одинакова или различная растворимость гидроксида магния а) в чистой
воде, б) в 0,01М растворе хлорида магния, в) в 0,01М растворе гидрокси-
да натрия? Ответ подтвердите расчетом.
Увеличится ли концентрация катионов Sr
при добавлении к насыщен-
ному раствору хромата стронция а) хромата калия, б) хлорида калия, в)
хлорида бария?
Что будет наблюдаться при обработке осадка смеси хроматов стронция и
бария 0,1М раствором уксусной кислоты?
Укажите цвет и состав растворов над осадком смеси хроматов стронция и
бария после обработки а) большим количеством чистой воды, б) уксусной
кислотой, в) соляной кислотой.
Элементы VIIА-группы (галогены)
Что общего между реакциями получения галогенов взаимодействием со-
лей-галогенидов и галогеноводородных кислот с перманганатом калия,
дихроматом калия, диоксидом марганца? Соблюдается ли для них крите-
рий протекания окислительно-восстановительных реакций в стандартных
условиях? Почему рекомендовано использование твердых реагентов и
концентрированных растворов? Какова роль нагревания?
Как в группе галогенов от фтора к иоду меняется агрегатное состояние
простых веществ при комнатной температуре?
Чем обусловлена кислотная среда а) хлорной воды, б) бромной воды?
Сравните протолитические свойства HCl и HClO в водном растворе.
Почему происходит обесцвечивание лакмуса под действием хлорной во-
ды? Какое вещество останется в растворе после 2-3 суток хранения хлор-
ной воды в открытом сосуде? Сравните растворимость галогенов и сте-
пень дисмутации их в воде.
Используя справочные данные, рассчитайте рН насыщенного при 25
С
раствора хлора в воде. Примите степень дисмутации хлора в этих услови-
ях равной 50%.
Используя справочные данные, рассчитайте рН насыщенного при 25
С
раствора брома в воде. Примите степень дисмутации брома в этих усло-
виях равной 5%.
Сравните различное отношение диброма и дииода к воде и к органиче-
скому растворителю. Какова характерная окраска органической фазы, по-
лучаемой прие экстракции галогенов из водной фазы?
Как в ряду хлор – бром – иод меняются окислительные свойства дигало-
генов? При ответе используйте значения

.
Какова причина перехода иода в раствор в присутствии иодид-иона?
Охарактеризуйте протолитические свойства галогеноводородов.
Почему для получения бромоводорода и иодоводорода непригодны про-
цессы, аналогичные реакции взаимодействия хлорида натрия с концен-
трированной серной кислотой, используемой для получения хлороводо-
рода? При ответе используйте значения

. Предложите другие способы
получения бромоводорода и иодоводорода в лаборатории.
Каковы значения растворимости галогеноводородов в воде? Какие реак-
ции можно использовать для обнаружения галогенид-ионов?
Почему взаимодействие хлорида натрия с концентрированной серной ки-
слотой не имеет окислительно-восстановительного характера?
Почему газообразные продукты восстановления серной кислоты под дей-
ствием бромида калия и иодида калия различаются по составу?
Как меняется восстановительная способность галогенид-ионов в ряду
хлорид – бромид – иодид?
Охарактеризуйте окислительные свойства кислородных соединений гало-
генов в зависимости от степени окисления галогена и кислотности среды.
Дайте оценку протолитическим свойствам кислородных кислот хлора,
брома и иода в зависимости от степени окисления галогена.
Используя справочные данные, объясните, почему в щелочной среде про-
текает дисмутации диброма до бромид-иона и бромат-иона, а в кислотной
– конмутации бромид-иона и бромат-иона с получением диброма.
Используя справочные данные, объясните, почему в щелочной среде про-
текает дисмутации дииода до иодид-иона и иодат-иона, а в кислотной –
конмутации иодид-иона и иодат-иона с получением дииода.
Предложите способы обнаружения галогенид-ионов в растворе при со-
вместном присутствии: а) F
и Cl
; б) Cl
и I
; в) Br
и I
. Предложите
схему разделения галогенид-ионов, находящихся в каждой из этих сме-
сей.
Назовите важнейшие минералы галогенов и приведите их химические
формулы. Почему для извлечения брома и иода в промышленных мас-
штабах используются буровые воды нефтяных месторождений?
Опишите промышленные способы получения фтора и хлора. Приведите
уравнения реакций, укажите условия их осуществления. Где применяют-
ся газообразные а) фтор, б) хлор?
Какие химические процессы лежат в основе получения брома и иода из
природных вод? Запишите уравнения реакций и укажите условия их про-
ведения.
Как получают в промышленности плавиковую (фтороводородную) ки-
слоту? Каковы особенности аппаратурного оформления процесса? В ка-
ких областях применяется фтороводородная кислота?
Опишите способ промышленного получения хлороводорода и соляной
кислоты. Запишите уравнение реакции, лежащей в его основе. В каких
областях применяется соляная кислота?
Какими способами в промышленности получают: а) гипохлорит кальция,
б) хлорат калия, в) хлорную кислоту? Где применяются эти соединения?
Каково биологическое значение элементов-галогенов? Какие галогенсо-
держащие медицинские препараты вам известны?
В каких областях применяются фтор- и хлорпроизводные углерода? При-
ведите их химические формулы, опишите важнейшие свойства.
Какова геометрическая форма молекул а) дифторида кислорода, б) ди-
фторида дикислорода? Приведите уравнения реакций получения этих ве-
ществ.
Какой из оксидов галогенов устойчив и невзрывоопасен? Как этот оксид
реагирует с монооксидом углерода?
* * *
Какое положение занимает химический элемент фтор в периодической
системе элементов? Приведите электронную конфигурацию атома фтора.
Постройте энергетическую диаграмму молекулярных орбиталей для мо-
лекулы фтора. Какова кратность связи в молекуле дифтора?
Какой тип связи осуществляется в молекулах соединений: OF
, ClF, SiF
,
KF, K
SiF
?
Как газообразный фтор реагирует с водой? Приведите уравнения реак-
ций.
Как получают фтороводород а) в промышленности, б) в лаборатории?
Почему фтороводород хранят в медных, свинцовых или платиновых, но
не в стеклянных сосудах? В чем можно хранить водный раствор фторово-
дорода? Как называется этот раствор?
Какие частицы присутствуют в водном растворе фтороводорода? Каким
протолитом является фтороводород в воде (в отличие от других галогено-
водородов)?
Какие процессы будут протекать при постепенном прибавлении избытка
хлорной воды к раствору, содержащему одновременно иодид и бромид
калия? Приведите уравнения протекающих реакций и справочные дан-
ные, поясняющие ответ.
Какое положение занимают химические элементы хлор, бром, иод в пе-
риодической системе элементов Д.И. Менделеева? Приведите электрон-
ные конфигурации атомов этих элементов. Какие степени окисления ха-
рактерны для хлора, брома, иода, и почему? Приведите формулы соответ-
ствующих соединений.
Объясните, почему при действии 96%-ного раствора серной кислоты на
фторид или хлорид натрия получаются галогеноводороды, тогда как при
действии такой же кислоты на иодид или бромид калия получаются бром
или иод соответственно? Какие газообразные продукты восстановления
серной кислоты выделяются в результате этих реакций? Как их можно
идентифицировать? Напишите уравнения реакций.
Предскажите тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома и
геометрическую форму частиц: ClF
, [BrF
, ClF
, IF
, ClO
F, PCl
O. Ка-
кой тип гибридизации имеет место для молекулы IF
, имеющей форму
пентагональной бипирамиды?
Какие методы получения фтора, хлора, брома, иода применяются: а) в
промышленности, б) в лаборатории. Составьте уравнения соответствую-
щих реакций.
Чем объяснить изменение агрегатного состояния галогенов с ростом по-
рядкового номера элемента?
Почему энергия связи для молекул дигалогенов увеличивается от фтора к
хлору и падает от хлора к иоду?
Дайте сравнительную характеристику термодинамической устойчивости
галогеноводородов.
Чем объясняется аномально высокая температура кипения жидкого фто-
роводорода?
Приведите уравнения реакций, иллюстрирующих изменение восстанови-
тельных свойств водородных соединений по ряду фтор – хлор – бром –
иод.
Приведите формулы и названия оксидов хлора. Какова степень окисления
хлора в оксидах? Приведите уравнения реакций этих оксидов с водой.
Каковы молекулярные формулы кислородных кислот иода? Предскажите
геометрическую форму анионов этих кислот. Какими протолитическими
свойствами (сильными, слабыми) обладают эти кислоты в водном рас-
творе?
Приведите формулы и названия известных Вам кислородных кислот хло-
ра и укажите степени окисления хлора. Являются эти кислоты в водном
растворе сильными или слабыми протолитами?
Как меняются окислительные свойства а) кислородных кислот хлора, б)
солей кислородных кислот хлора при увеличении степени окисления хло-
ра от +I до +VII?
В каких областях человеческой деятельности могут применяться кисло-
родные соединения галогенов?
Выпадет ли осадок при сливании равных объемов хлорной воды (насы-
щенный раствор хлора при 25
С) и насыщенного раствора иодида калия?
Если да, то каков состав этого осадка?
В чем заключается сходство и различие строения молекул IO
F и IOF
?
Какая из этих молекул будет иметь больший дипольный момент?
В чем заключается сходство и различие строения молекул ClO
и Cl
O?
Какая из этих молекул будет иметь больший дипольный момент? Что
произойдет при взаимодействии этих оксидов с водой?
Элементы VIA-группы (халькогены)
Укажите тип ОВР, к которому относятся реакции получения кислорода
при термическом разложении а) нитрата калия, б) хлората калия, в) пе-
роксида бария, г) перманганата калия. Какие из кислородных соединений
могут быть использованы для получения кислорода?
Каков состав и строение молекул серы (ромбическая, моноклинная, пла-
стическая формы).
Какие изменения происходят с серой при нагревании? Как изменяется со-
став молекул серы при переходе из твердого состояния в жидкое и газо-
образное?
Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства а) кислоро-
да, б) серы.
Существует ли взаимосвязь между склонностью серы участвовать в реак-
циях дисмутации и конмутации и кислотностью среды? Как зависит спо-
собность серы к катенации (образованию цепочечных структур) от рН
среды?
Охарактеризуйте протолитические свойства пероксида водорода, гидро-
пероксид- и пероксид-ионов в водной среде.
Соблюдаются ли критерии протекания ОВР в стандартных условиях для
реакций пероксида водорода а) с иодидом калия в кислотной и щелочной
среде, б) перманганатом калия в кислотной и щелочной среде?
В чем причина бурной реакции дисмутации пероксида водорода при до-
бавлении диоксида манганца? Протекает ли реакция дисмутации в отсут-
ствие катализатора?
Сравните объемы кислорода, выделяющегося при смешивании одинако-
вого количества пероксида водорода а) с диоксидом марганца (избыток),
б) с диоксидом марганца (избыток) и серной кислотой. Температура и
давление в случаях а) и б) одинаковы.
Используя справочные данные, сравните окислительно-
восстановительные свойства пероксида водорода в кислотной и щелоч-
ной среде.
Почему для получения сероводорода используют взаимодействие суль-
фидов с хлороводородной кислотой? Можно ли использовать для той же
цели концентрированную или разбавленную а) азотную кислоту; б) сер-
ную кислоту; в) хлорную кислоту?
Какова растворимость сероводорода в воде? Охарактеризуйте протолити-
ческие свойства сероводорода в водном растворе и дайте оценку его
окислительно-восстановительным свойствам.
Почему при пропускании сероводорода в растворы солей марганца(II) и
железа(II) в кислотной среде осадки сульфидов этих металлов не выпа-
дают? Чем объяснить осаждение сульфидов меди(II), кадмия(II) и висму-
та(III) сероводородом в присутствии разбавленной хлороводородной ки-
слоты? Будут ли сульфиды меди(II), кадмия(II) и висмута(III) взаимодей-
ствовать с концентрированной хлороводородной кислотой? с азотной ки-
слотой?
Можно ли для получения диоксида серы из сульфита натрия использо-
вать вместо серной кислоты азотную или хлороводородную? Охарактери-
зуйте протолитические свойства гидрата диоксида серы. Каковы окисли-
тельно-восстановительные свойства диоксида серы?
Сравните окислительно-восстановительные свойства оксидов состава ЭО
в ряду элементов сера – селен – теллур.
Каковы протолитические свойства серной кислоты? Оцените окислитель-
ные свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Сде-
лайте вывод об изменении протолитических и окислительно-
восстановительных свойств соединений с ростом степени окисления се-
ры.
Используя литературные сведения, охарактеризуйте окислительно-
восстановительные свойства соединений селена(VI) и теллура(VI).
На основании проведенных опытов и справочных данных предложите
способ обнаружения в растворе сульфат-ионов в присутствии сульфид- и
сульфит-ионов.
Предложите способ очистки сульфида натрия от примеси сульфата на-
трия.
Предложите способ очистки сульфата натрия от примеси сульфида на-
трия.
Используя значения

для окислителя и восстановителя, объясните, по-
чему при взаимодействии тиосульфат-иона с различными окислителями
образуется сульфат-ион или тетратионат-ион.
При взаимодействии тиосульфат-иона с хлорной водой иногда наблюда-
ется выделение осадка. Каков его состав и в чем причина его образова-
ния?
Охарактеризуйте строение и окислительно-восстановительные свойства
дисульфат-иона, пероксодисульфат-иона и тетратионат-иона. В чем за-
ключается сходство и различие строения этих ионов?
Предложите способ обнаружения тиосульфат-иона в растворе в присут-
ствии сульфид-, сульфит- и сульфат-ионов.
Назовите важнейшие минералы элементов-халькогенов, приведите их
химические формулы. Какие из этих минералов находят применение:
а) для получения серной кислоты, б) для получения сероводорода?
Опишите способ получения серной кислоты в промышленности. Приве-
дите уравнения реакций и укажите условия их проведения.
Почему в процессе получении серной кислоты в промышленности на ста-
дии поглощения триоксида серы в абсорбционные колонны подают не
воду, а концентрированный раствор серной кислоты.
Что такое олеум? Опишите его физико-химические свойства, приведите
химическую формулу.
В каких областях деятельности человека применяются селен и теллур?
Так называемые кислотные дожди – одна из важнейших проблем эколо-
гии. За счет каких химических процессов выпадают атмосферные осадки
приобретают повышенную кислотность? Обсудите вклад предприятий
химической промышленности, металлургии и тепловых электростанций в
появление кислотных дождей.
* * *
Каковы электронные конфигурации элементов VIА-группы? В чем состо-
ят отличия строения валентного электронного уровня, валентных воз-
можностей и степеней окисления кислорода от других элементов VIА-
группы?
Укажите характерные степени окисления кислорода, серы, селена и тел-
лура. Приведите примеры соединений.
Каковы кислотно-основные свойства сероводорода? Рассчитайте концен-
трацию сульфид-ионов а) в насыщенном растворе сероводорода, б) в на-
сыщенном растворе сероводорода в присутствии 0,1М раствора соляной
кислоты.
Опишите лабораторный и промышленный способ получения кислорода.
Молекула дикислорода – неполярная и парамагнитная, а молекула озона –
полярная и диамагнитная. Объясните эти факты.
Изобразите геометрическую конфигурацию а) молекулы озона, б) моле-
кулы пероксида водорода. Почему молекула пероксида водорода поляр-
на?
Как получают диоксид и триоксид серы в а) лаборатории, б) в промыш-
ленности? Составьте уравнения протекающих реакций.
Составьте уравнения электронно-ионных полуреакций, иллюстрирующих
окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода в кислот-
ной и щелочной среде? В какой среде пероксид водорода является: а) бо-
лее сильным окислителем, б) более сильным восстановителем? Какие
свойства в целом преобладают у Н
? При ответе используйте справоч-
ные данные.
Составьте уравнения полуреакций, иллюстрирующих окислительные и
восстановительные свойства диоксида серы в кислотной и щелочной сре-
де. В какой среде эти свойства более ярко выражены? При ответе исполь-
зуйте справочные данные.
Дайте сравнительную характеристику халькогеноводородов (строение
молекул, устойчивость, протолитические свойства в водном растворе).
Приведите необходимые для иллюстрации ответа уравнения реакции.
Чем объясняется аномально высокая температура кипения воды?
Охарактеризуйте равновесие, которое устанавливается при растворении
диоксида серы в воде. Сравните растворимость диоксида серы в воде, в
растворах кислот, в растворах щелочей. Какие соли образуются при про-
пускании газообразного диоксида серы в раствор щелочи?
По правилу Полинга предскажите силу следующих кислот в водном рас-
творе: H
SO
, H
, H
SeO
, H
SeO
, H
TeO
, H
TeO
.
Как получают тиосульфат натрия? Одинакова ли степень окисления ато-
мов серы в тиосульфате натрия? Определите геометрическую форму тио-
сульфат-иона.
Является ли тиосульфат-ион протолитом в водном растворе?
Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при
реализации переходов
S
FeS
H
S
S
H
SO
Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при
реализации переходов:
S
H
S
NaHS
Na
S
S
Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих при
реализации переходов:
S
SO
K
SO
K
SO
KHSO
Используя справочные данные, объясните, в чем заключается сходство и
различие процессов, протекающих при высокой температуре:
а) S + H
O(пар)

б) Se + H
O(пар)

в) Te + H
O(пар)

Составьте уравнения протекающих реакций.
Определите тип гибридизации атомных орбиталей и геометрическую
форму молекул воды, диоксида и триоксида серы, серной кислоты.
Приведите примеры политионовых кислот (формула, название, геометри-
ческая форма молекулы и соответствующего аниона). Каковы степени
окисления атомов серы в молекулах политионовых кислот?
Сравните концентрацию сульфит-ионов в 0,1М водных растворах а) ди-
оксида серы, б) сульфита натрия, в) гидросульфита натрия.
Сравните концентрацию сульфид-ионов в 0,1М водных растворах а) се-
роводорода, б) сульфида натрия, в) гидросульфида натрия.
Сравните рН водных растворов гидросульфита и гидросульфида натрия
при одинаковых концентрации и температуре.
Какие процессы протекают при пропускании диоксида серы а) в воду,
б) в водный раствор сероводорода? Приведите уравнения протекающих
реакций.
Как изменится концентрация сульфид-ионов в насыщенном при 25
С
растворе сероводорода при добавлении к нему равного объема а) 0,1М
раствора хлора (хлорной воды), б) 0,1М раствора хлорной кислоты?
Элементы VA-группы
Каково строение молекул диазота и тетрафосфора? Сравните молекуляр-
ный состав белого и красного фосфора.
Перечислите способы получения диазота (в промышленных условиях и в
лаборатории). Приведите уравнения протекающих реакций.
Охарактеризуйте устойчивость соединений фосфора, сурьмы и висмута в
степенях окисления +III и +V.
Почему газообразный аммиак собирают путем вытеснения воздуха (в
колбу, перевернутую горлом вниз)? В чем причина возникновения «фон-
тана»? Почему колба-приемник должна быть совершенно сухой? Приве-
дите значение растворимости аммиака в воде. Какое свойство аммиака
иллюстрирует его реакция с хлороводородом?
Каковы протолитические свойства гидрата аммиака? Дайте оценку окис-
лительно-восстановительным свойствам аммиака, используя значения


Какие частицы образуются в водном растворе в результате протолиза а)
гидразина, б) гидроксиламина? Приведите значения констант протолиза.
Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства гидразина и
гидроксиламина в кислотной и щелочной среде. Почему в результате
окисления водородных соединений азота, как правило, образуется диа-
зот?
Дайте сравнительную характеристику строения и физико-химических
свойств водородных соединений азота.
Объясните, почему аммиак, гидразин и гидроксиламин склонны к реак-
циям протонирования (присоединения протона). Охарактеризуйте полу-
чаемые при таких реакциях продукты.
Запишите уравнения реакций взаимодействия аммиака а) с фтором, б) с
бромной водой.
Какой газообразный продукт получается в результате обработки фосфида
кальция а) хлороводородной кислотой, б) водой? Какой из продуктов ре-
акции самовоспламеняется на воздухе и поджигает фосфин? Каково
строение молекулы фосфина?
Сравните протолитические и окислительно-восстановительные свойства
всех известных вам водородных соединений азота и фосфора.
Как построена молекула оксида диазота? Почему этот газ поддерживает
горение? Каковы продукты термического разложения нитрита аммония?
Известно, что монооксид азота и диоксид азота являются радикалами и
образуют димеры. Объясните, почему тетраоксид диазота прочнее, чем
диоксид диазота.
Используя метод молекулярных орбиталей, определите порядок связи и
предскажите магнитные свойства для NO, NO
и NO
.
Сравните строение и протолитические свойства таутомерных форм азо-
тистой кислоты.
Как идет термическое разложение сульфата, гидрокарбоната, гидроорто-
фосфатов аммония? Какие свойства газообразных продуктов разложения
позволяют их разделить? Каков характер взаимодействия изучаемых про-
дуктов с водой?
Как протекает протолиз азотной и азотистой кислот в водном растворе?
Охарактеризуйте этот процесс количественно.
Опишите взаимодействие триоксида диазота с водой, добавляемой по ка-
плям (при охлаждении и при комнатной температуре).
Сравните кислотно-оснόвные и окислительно-восстановительные свойст-
ва оксидов азота и отвечающих им кислот.
Какой состав имеют продукты взаимодействия оксидов фосфора(III) и
фосфора(V) с водой?
Изобразите структурные формулы оксидов фосфора(III) и фосфора(V),
фосфиновой, фосфоновой, ортофосфорной, дифосфорной, триметафос-
форной и тетраметафосфорной кислот.
Запишите уравнения протолиза фосфиновой, фосфоновой, ортофосфор-
ной, дифосфорной, триметафосфорной и тетраметафосфорной кислот,
приведите соответствующие константы кислотности. Как протекают ре-
акции взаимодействия каждой из указанных кислот с избытком гидро-
ксида натрия?
Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства фосфори-
стой (фосфоновой) и фосфорноватистой (фосфиновой) кислот.
Охарактеризуйте растворимость ортофосфатов, гидроортофосфатов и ди-
гидроортофосфатов щелочных и щелочноземельных элементов, свин-
ца(II) и серебра(I) в воде. В чем причина перехода в раствор осадков ор-
тофосфатов при добавлении сильных кислот?
В чем причина термического разложения солей аммония и гидроорто-
фосфатов?
Сравните окислительные свойства нитрат- и нитрит-ионов, фосфатов(V),
фосфатов(III) и фосфатов(I).
Сравните окислительно-восстановительные свойства кислородных со-
единений элементов в степенях окисления (+III) и (+V) по ряду
азот – фосфор – мышьяк – сурьма – висмут.
Как протекает гидролиз трихлорида фосфора и пентахлорида фосфора?
Чем обусловлена кислотность продуктов реакций?
Рассмотрите протолиз ортофосфорной кислоты и фосфористой (фосфо-
новой) кислоты. Запишите уравнения реакций, охарактеризуйте проте-
кающие процессы количественно (с помощью справочных данных).
Сравните протолитические свойства кислородных кислот азота и фосфо-
ра при различных степенях окисления элемента VA-группы.
Каковы состав и кислотно-оснόвные свойства кислородных соединений
мышьяка, сурьмы, висмута?
К какому типу сульфидов относятся Sb
и Bi
? Почему сульфид сурь-
мы(III), взаимодействуя с избытком сульфид-ионов, образует тиосоеди-
нение, а сульфид висмута(III) – нет? В какой среде устойчиво тиосоеди-
нение сурьмы(III)?
Как разделить катионы сурьмы(III) и висмута(III) при их совместном
присутствии в растворе?
Запишите уравнение реакции термического разложения нитрата калия.
Почему, в отличие от нитрата калия, нитрит калия реагирует с иодидом
калия в кислотной среде?
Составьте уравнения реакций термического разложения а) нитрата аммо-
ния, б) нитрита аммония, в) нитрата серебра.
Как получают фосфор в промышленности? Запишите уравнения соответ-
ствующих реакций.
Объясните, почему белый фосфор обладает повышенной реакционной
способностью. Приведите примеры реакций, иллюстрирующих ваш от-
вет.
Опишите способы получения и химические свойства аммиачных ком-
плексов. Запишите уравнения соответствующих реакций.
Каково строение молекулы оксида диазота? Почему в атмосфере этого га-
за тлеющая лучинка вспыхивает?
* * *
Сравните окислительные и восстановительные свойства нитрит-иона в
кислотной и щелочной среде.
Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
NH
NO
NO
HNO
Используя справочные данные, подтвердите окислительную активность
соединений висмута(V).
В какой среде следует получать висмутат(V) натрия из соединений вис-
мута(III)? Какие окислители можно при этом использовать?
Составьте уравнения реакций термического разложения а) карбоната ам-
мония, б) сульфата аммония.
Сравните термическую устойчивость водородных соединений общей
формулы ЭH
(Э ─ элемент VA группы).
Укажите соединения, при взаимодействии с которыми гидразин будет
проявлять свойства восстановителя. Составьте уравнения реакций, кото-
рые при этом будут протекать.
Укажите соединения, при взаимодействии с которыми гидразин проявля-
ет свойства окислителя. Составьте уравнения реакций, которые при этом
протекают.
Составьте уравнения реакций трифторида азота и нитрида трихлора с во-
дой. К какому типу химических реакций относятся эти процессы?
Используя метод валентных связей, установите строение аммиака и фос-
фина. Будут ли различаться валентные углы Н—Э—Н для этих соедине-
ний?
Сравните кислотно-основные свойства аммиака и фосфина.
Объясните, почему аммиак, гидразин и гидроксиламин склонны к реак-
циям присоединения.
Запишите уравнения реакций взаимодействия аммиака с: а) фтором; б)
бромной водой; в) нитрит-ионом с дальнейшим кипячением раствора.
Сравните строение и кислотные свойства таутомерных форм HNO
.
Охарактеризуйте окислительные и восстановительные свойства фосфор-
новатистой кислоты. Для иллюстрации ответа приведите уравнения реак-
ций и справочные данные.
Опишите механизм самовозгорания белого фосфора на воздухе. Запиши-
те уравнения соответствующих реакций.
Во влажной атмосфере поверхность порошкообразного декаоксида тет-
рафосфора покрывается вязкой прозрачной пленкой. Запишите уравнения
реакций, описывающих происходящие явления.
Определите, как изменится растворимость газообразного азота в воде при
повышении температуры на 50
С. Давление составляет 101 кПа.
Что произойдет при взаимодействии нитрида лития с водой. Запишите
уравнения реакций и укажите, к какому типу они относятся.
Каковы продукты взаимодействия а) сурьмы, б) висмута с концентриро-
ванной и разбавленной азотной кислотой? Запишите уравнения соответ-
ствующих реакций.
Элементы IVA-группы
Какое из простых веществ – углерод, кремний, германий, олово или сви-
нец – взаимодействует с разбавленной хлороводородной кислотой? По-
чему с ней не реагирует свинец?
Охарактеризуйте различия во взаимодействии простых веществ IVA-
группы с концентрированной азотной кислотой.
Будет ли происходить взаимодействие кремния: а) с концентрированной
азотной кислотой, б) со смесью концентрированных азотной и фторово-
дородной кислот?
Как будут взаимодействовать простые вещества IVA-группы со щелоча-
ми в водном растворе? Какие реагенты можно использовать для химиче-
ского растворения германия?
Как меняется металличность простых веществ в ряду углерод – кремний
– германий – олово – свинец?
Чем объяснить самовоспламенение силана на воздухе? Сравните строе-
ние и свойства метана, силана и станнана. Как меняется устойчивость во-
дородных соединений состава ЭН
по ряду элементов IVА-группы?
К какому типу химических реакций относится процесс получения моно-
оксида углерода взаимодействием муравьиной кислоты с концентриро-
ванной серной кислотой?
Используя результаты проведенных опытов и литературные данные, оце-
ните окислительно-восстановительные свойства монооксида углерода.
Какие из этих опытов могут служить для качественного обнаружения и
количественного определения наличия CO в воздухе?
Каковы протолитические свойства угольной кислоты? Приведите условия
осаждения и растворения карбоната кальция с учетом ПР.
Можно ли из раствора выделить твердый гидрокарбонат кальция? Приве-
дите примеры солей – карбонатов и гидрокарбонатов, которые разлага-
ются при нагревании.
Почему нагревание раствора гидрокарбоната кальция или введение гид-
роксид-ионов вызывает выпадение осадка карбоната кальция?
Как могут быть использованы в практике реакции термического разложе-
ния а) карбоната кальция, б) гидрокарбоната натрия, в) гидрокарбоната
аммония?
Можно ли из водного раствора выделить карбонаты алюминия и
хрома(III)?
Почему ортокремниевую кислоту нельзя получить прямым взаимодейст-
вием диоксида кремния с водой – способом, аналогичным использован-
ному для получения угольной кислоты? Предложите два способа перево-
да диоксида кремния в ортокремниевую кислоту с использованием про-
межуточных стадий.
Как разделить ортосиликат- и карбонат-ионы при их совместном присут-
ствии в растворе?
К какому типу гидроксидов относятся гидроксиды олова(II) и свинца(II)?
Каков состав продуктов восстановления свинца(IV) в кислотной и ще-
лочной среде?
Чем обусловлена щелочность среды в растворах карбонат- и гидрокарбо-
нат-ионов? Каков будет тип среды в водном растворе ортосиликат-ионов?
Чем обусловлена кислотность водного раствора катионов свинца(II)? Со-
ставьте уравнения реакций и приведите справочные данные.
Чем обусловлено растворение осадка сульфата свинца(II) и хромата
свинца(II) в условиях избытка гидроксид-ионов? Чем обусловлено рас-
творение осадка хромата свинца(II) в кислотной среде?
По результатам проведенных опытов и литературным данным сравните
растворимость сульфата, хромата и сульфида свинца(II). Почему сульфид
свинца, в отличие от сульфата и хромата свинца, не переходит в водный
раствор в щелочной среде?
Сравните окислительно-восстановительные свойства соединений оло-
ва(II) и свинца(II) и оцените их зависимость от значения рН раствора.
Каковы протолитические свойства продуктов гидролиза тетрахлорида
кремния, тетрахлорида германия, хлоридов олова(II) и (IV)? Для иллюст-
рации ответа приведите уравнения реакций и необходимые справочные
данные.
К какому типу реакций (окислительно-восстановительная или обменная)
относится процесс, протекающий при обработке водой хлорида свин-
ца(IV)?
Сравните устойчивость ацидокомплексов германия, олова и свинца в сте-
пенях окисления +II и +IV. В каких условиях устойчивы гидроксоком-
плексы олова(II) и свинца(II)?
Почему сульфиды олова(II) и свинца(II) не образуют растворимых тио-
соединений, в отличие от сульфидов олова(IV) и германия(IV)? Какова
роль полисульфид-иона в реакции образования тиосоединений олова(IV)?
Как разделить олово(II) и свинец(II) при совместном присутствии их ка-
тионов в растворе?
* * *
Запишите уравнения следующих реакций:
Pb
+ HNO

; Sn + HNO
(конц.)
; Si + OH
Определите pH раствора, при котором будет осаждаться гидроксид свин-
ца (II).
Сравните устойчивость степеней окисления +II и +IV для олова и свинца
в их соединениях а) с кислородом, б) с галогенами.
Запишите уравнения следующих реакций:
PbO
+ HCl (конц.)
; CO + I
; Ge + OH
+ H
Как изменится концентрация акваионов свинца(II) в 0,01 М растворе аце-
тата свинца при добавлении хлороводородной кислоты до содержания
0,001 моль/л?
Сравните термическую устойчивость водородных соединений с общей
формулой ЭH
(Э ─ элемент IVA группы).
Запишите уравнения следующих реакций:
PbS + H
; PbO
+ [Cr(OH)
; Sn + HNO
(разб.)

Охарактеризуйте строение молекул оксидов углерода(II) и углерода(IV).
Сравните прочность связи углерод – кислород в этих молекулах.
Запишите уравнения следующих реакций:
Pb
+ HCl (конц.)
; [SnCl
-
+ CrO
; PbCrO
+ OH
Составьте уравнения реакций, позволяющих получить из кремния соеди-
нения, растворимые в воде, и протекающих: а) в кислотной среде, б) в
щелочной среде.
Запишите уравнения следующих реакций:
Sn + OH
; [SnCl
-
+ Cl
+ Fe
; Pb + H
SO
Используя справочные данные, рассчитайте константу равновесия для
следующего процесса: PbCrO
+ S

PbS + CrO
Определите тип гибридизации атомных орбиталей и геометрическую
форму комплексов олова в степени окисления +II.
Используя справочные данные, укажите в каком направлении смещено
равновесие: PbCl
+ 2I
PbI
+ 2Cl
Какие проблемы возникают при длительном хранении раствора хлорида
олова(II)? Предложите способы стабилизации такого раствора.
Запишите уравнения следующих реакций:
а) PbSO
+ H
SO
(конц.)
; Ge + HNO
(конц.)
; Mg
Si + H
O
б); [SnCl

+ CrO
; Pb
+ HNO

Какие изомеры существуют у соединения с формулой HgN
?
При термическом разложении нитрата свинца образуется твердый оста-
ток. Какого он цвета? Иногда может получаться твердая фаза другого
цвета. Какими причинами это может быть вызвано?
Запишите уравнения следующих реакций:
а) [Sn(OH)
+ OH
+ Bi
; GeCl
+ H
O
; PbS + HNO
(конц.)
б) PbO
+ HNO
; SiO
+ HF
; C + HNO

Используя справочные данные, сравните окислительные свойства PbO
в
кислой и щелочной среде.
Как получают кремний в промышленности? Приведите уравнения проте-
кающих реакций.
Как получают и где применяются карбонильные комплексы? Продемон-
стрируйте применимость правила Сиджвика на примере определения со-
става карбонильного комплекса ванадия.
Запишите уравнения следующих реакций:
а) PbO
+ HNO
+ Mn(NO
2
; CO + MnO
+ H
+

б) Pb
+ KI

; PbO
+ OH
+ [Cr(OH)

Составьте уравнения реакций, лежащих в основе промышленного полу-
чения олова и свинца.
В чем заключаются различия в протекании реакций гидроксида олова(II)
с разбавленными а) соляной, б) серной кислотами. Какова причина этих
различий?
Составьте уравнения реакций гидроксида олова(II) а) с концентрирован-
ной, б) с разбавленной азотной кислотой.
Запишите уравнения реакций, отвечающих превращениям:
Pb
PbSO
PbCrO
PbS
Как можно перевести в раствор сульфид свинца?
Запишите уравнения реакций, отвечающих превращениям:
Sn(т)
H[SnCl
](р)
H
[SnCl
](р)
H[SnCl
](р)
Какие действия следует предпринять, чтобы, используя эти реакции, ста-
билизировать раствор трихлоростанната(II) водорода при его длительном
хранении на воздухе?
В начале XVIII века английский ботаник и химик Стивен Гейлс изобрел
прибор для собирания газов под водой. При измерении количества выде-
лившегося углекислого газа английский химик Джозеф Пристли исполь-
зовал другую жидкость (какую?) Чем это было вызвано? Предложите
свои варианты с учетом развития химии и техники в XVIII веке. Как из-
меняется растворимость газов в воде в зависимости от давления и темпе-
ратуры?
Элементы IIIА-группы
К какому типу простых веществ относятся бор, алюминий, галлий, ин-
дий?
Используя результаты опытов и справочные данные, сравните восстано-
вительные свойства простых веществ IIIА-группы в кислотной, щелочной
и нейтральной среде.
Почему для непосредственного взаимодействия алюминия с водой требу-
ется предварительная обработка его поверхности?
Как меняется металличность простых веществ в ряду бор – алюминий –
галлий – индий – таллий? Охарактеризуйте устойчивость степеней окис-
ления этих элементов в соединениях.
Охарактеризуйте протолиз гидроксида бора количественно (приведите
значение
). Каков состав продуктов протолиза гидроксида бора?
На какие особенности строения гидроксида бора указывает его способ-
ность образовывать сложный эфир?
К какому типу гидроксидов относятся гидроксиды алюминия(III), гал-
лия(III), индия(III), таллия(III) и таллия(I)?
Как меняются кислотно-основные свойства гидроксидов в ряду элемен-
тов IIIA-группы от бора до таллия?
Каковы протолитические свойства аквакатионов алюминия, галлия, ин-
дия?
Каковы протолитические свойства тетраборат-иона?
В какой среде устойчив гидроксокомплекс алюминия?
Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства таллия в
степенях окисления +I и + III.
Предложите способы идентификации производных бора и алюминия.
Почему сульфид алюминия нельзя выделить по обменной реакции из
водного раствора?
Как протекает гидролиз бинарных соединений алюминия - например,
нитрида алюминия, трикарбида тетраалюминия и фосфида алюминия?
Какие продукты получаются в реакции трихлорида бора с водой?
Как взаимодействует с водой трифторид бора?
Каковы продукты взаимодействия гидроксида бора в водной среде а) с
избытком гидроксида натрия, б) с карбонатом натрия? Напишите уравне-
ния реакций.
Каковы продукты взаимодействия тетрабората натрия в водном растворе
а) с избытком гидроксида натрия, б) с разбавленной серной кислотой?
Какое свойство тетрабората натрия позволяет использовать его для умяг-
чения воды (в составе моющих средств и стиральных порошков)?
* * *
Проиллюстрируйте уравнениями соответствующих реакций амфотерные
свойства алюминия.
Сравните значения pH 0,02 М раствора сульфата алюминия и 0,03 М рас-
твора хлорида алюминия.
Запишите уравнения реакции взаимодействия алюминия с водой в при-
сутствии а) хлорида аммония; б) ортофосфата натрия.
Чем обусловлена возможность димеризации трихлорида алюминия?
Запишите уравнения следующих реакций:
B + HNO
(конц.)
; Al + KOH + KNO
; [AlH
+ H

Используя метод молекулярных орбиталей, объясните строение молеку-
лы диборана.
Охарактеризуйте окислительные свойства соединений таллия(III).
Чем обусловлена устойчивость соединений таллия(I)?
Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с концентриро-
ванным водным раствором карбоната калия.
Опишите свойства гидридных комплексов алюминия, укажите области их
применения. Как эти соединения взаимодействуют с водой?
Запишите уравнения реакций тетрагидроксоалюмината натрия в водном
растворе а) с хлоридом аммония, б) с диоксидом углерода, в) с избытком
разбавленной серной кислоты.
Используя справочные данные, сравните кислотные свойства аквакатио-
нов алюминия(III), галлия(III), индия(III).
Используя справочные данные, сравните растворимость в воде и
оснóвные свойства гидроксидов алюминия, галлия, индия, таллия.
Опишите схему промышленного получения алюминия. Приведите урав-
нения протекающих реакций.
Какие способы используются для получения бора в промышленности и в
лаборатории?
Охарактеризуйте оснόвные свойства и предложите способы получения
гидроксида таллия(I).
Предложите способы получения сульфида и цианида алюминия.
Запишите уравнения реакций взаимодействия диборана а) с водой, б) с
кислородом воздуха. Как протекает термическое разложение диборана?
Запишите уравнение реакции.
На примере пары B – Si продемонстрируйте диагональное сходство
свойств химических элементов и их соединений в периодической систе-
ме.
Сравните реакционную способность аморфного и кристаллического бора.
Комплексные соединения
Чем обусловлена кислотная среда водных растворов солей бериллия,
алюминия и цинка(II)?
Каковы значения КЧ центрального атома в аквакомплексах бериллия,
алюминия, цинка(II)? Назовите продукты протолиза этих аквакомплек-
сов.
Составьте координационные формулы хлорида гексааквакобальта(II) и
моногидрата сульфата тетрааквамеди(II).
В чем причина изменения окраски раствора от розовой до голубой (си-
ней) при обезвоживании аквакомплекса кобальта(II)?
Почему медный купорос обесцвечивается при нагревании? Какие продук-
ты последовательно образуются при его обезвоживании? Изобразите гра-
фическую формулу кристаллогидрата сульфата меди.
Почему координационное число бериллия(II) никогда не бывает выше 4,
а у магния(II) КЧ достигает 6?
По каким причинам происходит разрушение аммиачных комплексов в
случае а) добавления кислот, б) обработке раствором перманганата калия,
в) добавлении бромной воды, г) пропускании сероводорода, д) нагрева-
нии на воздухе?
Используя справочные данные, охарактеризуйте количественно процессы
разрушения аммиачных комплексов а) меди(II), б) никеля(II) в кислотной
среде.
Используя справочные данные, охарактеризуйте количественно процессы
разрушения аммиачных комплексов а) меди(II), б) никеля(II) при добав-
лении к их растворам сульфида натрия.
Какими способами можно получить аммиачные комплексы, неустойчи-
вые в водном растворе, например хлорид гексаамминалюминия(III)?
В какой среде устойчивы гидроксокомплексы? Что происходит с ними
при подкислении раствора?
По какой причине растворяются осадок иодида ртути(II) при введении
избытка раствора иодида калия? Почему тетраиодомеркурат(II)-ионы, не
реагирующие с гидроксид-ионами, разрушаются под действием сульфид-
ного иона?
Составьте выражения для ступенчатых констант устойчивости и констант
нестойкости комплексов меди(II), отвечающих реакциям замещения ли-
гандов, протекающим: а) при добавлении бромоводородной кислоты, б)
при разбавлении раствора тетрабромокупрат(II)-иона водой.
В чем причина превращения тиоцианатного комплекса железа(III) во
фторидный комплекс при добавлении фторида натрия?
Почему реакцию получения диметилглиоксиматного комплекса нике-
ля(II) ведут в аммиачной среде?
Чем обусловлено повышение прочности хелатов по сравнению с ком-
плексами, не содержащими циклических фрагментов? Сравните устойчи-
вость комплексов никеля(II) с аммиаком и диметилглиоксимат-ионом.
Определите тип гибридизации атомных орбиталей и геометрическую
форму комплексных ионов, получаемых при взаимодействии а) катиона
никеля(II) с диметилглиоксимом в аммиачной среде, б) катиона никеля(II)
с этилендиамином, в) катиона железа(III) с оксалат-ионами. Установите
значения КЧ центральных атомов и дентатность лигандов в данных ком-
плексах.
* * *
Дайте название комплексному соединению O
[PtF
]. Укажите внешнюю и
внутреннюю сферу комплекса, установите координационное число ком-
плексообразователя и дентатность лиганда.
Сравните магнитные свойства K
[Co(NO
] и [Co(H
O)
]Cl
.
Запишите формулу бис(тиосульфато)аргентата(I) натрия. Укажите внеш-
нюю и внутреннюю сферу комплекса, установите координационное число
комплексообразователя и дентатность лиганда.
Определите ступенчатую константу образования
для комплекса сереб-
ра(I) с тиосульфат-ионом, если известно, что lgβ
= 8,60, а lgβ
= 13,46.
Запишите формулу хлорида дихлоротетраамминплатины(IV)-
тетраамминплатины(II). Укажите внешнюю и внутреннюю сферу ком-
плекса, установите координационное число комплексообразователей и
дентатность лигандов.
Охарактеризуйте магнитные свойства сульфата тетраамминцинка(II).
Запишите формулу тетрагидроксо-пента(
-оксо)тетрабората(III) натрия.
Укажите внешнюю и внутреннюю сферу комплекса, установите коорди-
национное число комплексообразователя и дентатность лигандов.
Сравните магнитные свойства а) сульфата гексаамминкобальта(II) и
сульфата гексаамминкобальта(III), б) сульфата гексааквакадмия(II) и
сульфата гексаамминкадмия(II).
Запишите формулу бис(сульфато)неодимата(III) калия. Укажите внеш-
нюю и внутреннюю сферу комплекса, установите координационное число
комплексообразователя и дентатность лиганда.
Запишите формулу моногидрата хлорида хлоропентааквахрома(III), а
также формулы его изомеров. Укажите внешнюю и внутреннюю сферу
комплексов, установите координационное число комплексообразователя
и дентатность лигандов.
Используя справочные данные, рассчитайте константу равновесия для ре-
акции: AgCl + 2SO
[Ag(SO
S)
+ Cl
.
Используя правило Сиджвика, определите состав карбонильного ком-
плекса марганца.
Запишите формулу дихлоро-бис(этилендиамин)цинка. Укажите внеш-
нюю и внутреннюю сферу комплекса, установите координационное число
комплексообразователя и дентатность лигандов.
Состав соединения отвечает формуле: Pt
(NH
Cl
. При взаимодействии
0,3 моль этого соединения с избытком водного раствора нитрата серебра
выпадает 1,2 моль осадка. Определите координационную формулу данно-
го соединения.
Определите число изомеров комплекса состава [Co(NH
(NCS)
]. Изо-
бразите структурные формулы этих изомеров.
Запишите формулу и определите число изомеров для катиона дибромо-
бис(этилендиамин)кобальта(III). Установите координационное число
комплексообразователя и дентатность лигандов.
Определите состав, тип гибридизации атомных орбиталей комплексооб-
разователя и геометрическую конфигурацию карбонильного комплекса
железа, проявляющего диамагнитные свойства.
Выведите формулу, связывающую константу кислотности аквакатиона
кобальта(II) и первую ступенчатую константу образования катиона гид-
роксопентааквакобальта(II).
Запишите формулу гексанитрокобальтата(III) калия. Установите возмож-
ность изомерии для данного комплекса. Укажите внешнюю и внутрен-
нюю сферу комплекса, установите координационное число комплексооб-
разователя и дентатность лиганда.
Определите тип гибридизации атомных орбиталей комплексообразовате-
ля и геометрическую конфигурацию тетрацианоникколата(II) калия, про-
являющего диамагнитные свойства.
Выведите формулу, связывающую константу кислотности аквакатиона
цинка(II) и первую ступенчатую константу образования катиона гидро-
ксопентааквацинка(II).
Назовите следующие соединения: [Pt(N
Cl
]Cl
, Na
[B
(OH)
].
Укажите внешнюю и внутреннюю сферу комплексов, установите коорди-
национное число комплексообразователя и дентатность лигандов.
Рассчитайте pH в 0,05 М растворе гидроксида гексаамминкадмия(II) при
25 °С.
Как образуются кластерные комплексы хрома(II)? Определите порядок
связи металл-металл.
Назовите следующие частицы: [PW
, [Pt(en)
. Установите коор-
динационное число комплексообразователей и дентатность лигандов.
Используя правило Сиджвика, определите состав а) карбонильного ком-
плекса рения, б) карбонильного комплекса ванадия.
Используя справочные данные, рассчитайте константу химического рав-
новесия: AgCN + HCN + H
O
[Ag(CN)
+ H
Назовите следующие частицы: [Ru(N
)(NH
, [V(NCS)
. Установите
координационное число комплексообразователей и дентатность лигандов.
Назовите следующие частицы: [Fe(H
O)
(NCS)]
, [Pt(en)
]Cl
. Установите
координационное число комплексообразователя и дентатность лиганда.
Опишите образование химической связи в [Re
Cl
.
Сравните расщепление вырожденного электронного
-подуровня в тетра-
эдрическом и октаэдрическом поле. Что такое параметр расщепления?
Объясните, почему комплексы платины(II) и золота(III) имеют плоско-
квадратную геометрическую конфигурацию.
Рассчитайте pH в 0,01М растворах тетрахлороплатината(II) водорода и
тетрахлороаурата(III) водорода при 25 °С.
Определите возможные типы изомерии, а также число изомеров для
[Fe(H
O)
(NCS)
]. Установите координационное число комплексообразо-
вателя и дентатность лигандов.
Почему комплексные соединения скандия(III) и цинка(II) бесцветны?
Запишите уравнения реакций, описывающих разрушение хлорида тетра-
амминмеди(II) в водном растворе. Используя справочные данные, уста-
новите возможность протекания этих реакций.
Сравните типы гибридизации атомных орбиталей и геометрическую кон-
фигурацию катионов тетраамминцинка(II) и тетраамминплатины(II).
Объясните изменение окраски в ряду следующих частиц: [Cu(H
O)
(голубая) – [Cu(NH
(синяя) – [Cu(CN)
(фиолетовая).
Используя справочные данные, определите растворимость гексахлороп-
латината(IV) цезия.
Запишите формулу сульфата гексаакваалюминия-гексааквакалия. Уста-
новите координационное число комплексообразователей и дентатность
лигандов. Рассчитайте pH в 0,01М растворе этого соединения при 25 °С.
С какой целью при получении аммиакатов меди и никеля в водный рас-
твор гидрата аммиака добавляют соли аммония?
Определите pH в 0,05М растворе гидроксида тетраамминмеди(II).
При введении фторид-ионов в раствор тиоцианатного комплекса
железа(III) происходит его разрушение с образованием фторидного ком-
плекса железа(III). Используя справочные данные, предложите другой
способ разрушения этого комплекса.
Элементы IIБ-группы
Дайте оценку сравнительную окислительно-восстановительным свойст-
вам цинка и кадмия с учетом значений

.
Почему цинк реагирует с водой в присутствии аммиака?
Сравните восстановительные свойства цинка в кислотной и щелочной
среде.
Используя результаты опытов и справочные данные, сравните окисли-
тельно-восстановительные свойства ртути и амальгам (сплавов ртути) с
натрием, оловом, цинком и медью.
Как меняются окислительно-восстановительные свойства простых ве-
ществ по ряду цинк – кадмий – ртуть?
Как меняется состав и характер продуктов взаимодействия катионов эле-
ментов IIБ-группы в степени окисления +II с гидроксид-ионом по ряду
цинк – кадмий – ртуть?
Почему гидроксид цинка(II) реагирует со щелочью в разбавленном рас-
творе, а гидроксид кадмия(II) – только в концентрированном растворе и
при нагревании?
Почему при добавлении гидроксида натрия к растворам солей ртути(II) в
осадок вместо гидроксида выпадает оксид? Почему в случае катиона дир-
тути(2+) образуется осадок, содержащий оксид ртути(II) и ртуть(0)?
Сделайте вывод об изменении металличности элементов в ряду цинк –
кадмий – ртуть.
Сравните термическую устойчивость оксидов цинка, кадмия и ртути.
Сравните протолитические свойства гидратированных катионов цинка(II)
и кадмия(II).
Почему в кислотной среде при пропускании сероводорода в разбавлен-
ный раствор хлорида цинка не выпадает осадок сульфида цинка(II)? Объ-
ясните причину появления осадка этого сульфида при введении в раствор
ацетат-иона.
Почему осаждение сульфидов кадмия(II) и ртути(II) при пропускании се-
роводорода в раствор нитрата кадмия или нитрата ртути наблюдается да-
же в кислотной среде?
Дайте характеристику окислительно-восстановительных свойств соеди-
нений ртути(II) и ртути(I). Для ответа используйте значения

.
В чем причина дисмутации дииодида диртути в присутствии избытка ио-
дид-ионов?
Сравните устойчивость аммиакатов цинка и кадмия. Приведите уравне-
ния реакций, которые могут иллюстрировать ответ.
Сравните устойчивость ацидокомплексов в ряду цинк – кадмий – ртуть с
хлоридным, бромидным, иодидным и тиоцианатным лигандами.
Предложите способы а) обнаружения; б) разделения катионов цинка(II) и
кадмия(II) при их совместном присутствии в растворе.
Предложите способы разделения катионов а) цинка(II) и ртути(II), б)
цинка(II) и ртути(I), в) кадмия(II) и ртути(II), г) кадмия(II) и ртути(I) при
их совместном присутствии в растворе.
Какое соединение ртути использовал А. Лавуазье для получения кисло-
рода?
* * *
Дайте сравнительную характеристику элементов IIБ-группы: свойства
простых веществ, свойства соединений с кислородом, свойства гидрокси-
дов, способность к комплексообразованию, условия получения аммиака-
тов.
Каковы электронные формулы: а) атомов элементов IIБ-группы, б) ва-
лентных уровней условных ионов Zn
+II
, Hg
+I
?
Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций:
а) Hg + HNO
(конц., избыток) = ; Zn + HNO
(оч. разб.) = ;
б) Zn + NaOH(конц.) = ; Hg
(NO
+ H
S = ;
в) Hg
(NO
+ NaOH = ; Hg(NO
+ NaOH = ;
Используя метод валентных связей, определите тип гибридизации орби-
талей центрального атома в комплексах [Zn(NH
], [Zn(NH
Cl
],
[Cd(H
O)
(OH)
]. Установите геометрическую форму и магнитные свой-
ства комплексов. Будут ли эти комплексы окрашены? Дайте обоснован-
ные ответы.
Как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов
элементов IIБ-группы с ростом атомного номера элемента? Иллюстри-
руйте свой ответ уравнениями реакций.
Запишите уравнения реакций получения оксидов и гидроксидов кадмия.
Какие ионы существуют в насыщенном водном растворе гидроксида кад-
мия?
Что наблюдается и какие вещества последовательно образуются в реак-
циях: CdCl
+ NaOH = ; CdCl
+ NH
·
O = ? Что наблюдается при до-
бавлении большого избытка NaOH и NH
·
O?
Какое положение занимает ртуть в ряду напряжений? Реагирует ли ртуть
с разбавленными и концентрированными растворами кислот: соляной,
серной, азотной? Какие соли ртути могут при этом получаться? Составьте
уравнения соответствующих реакций.
Как получаются амальгамы? Что они собой представляют?
Объясните, в каком из процессов и почему происходит полное осаждение
цинка в виде сульфида:
ZnCl
+ H
S =
Zn(CH
COO)
+ H
S =
ZnCl
+(NH
S =
Zn(CH
COO)
+ (NH
S =
В каких областях человеческой деятельности применяются цинк, кадмий
и их соединения?
Как получить каломель и сулему? Запишите уравнения реакций. Каковы
свойства и строение этих веществ?
При растворении Hg(NO
и HgCl
в воде растворы получаются мутны-
ми. Чем это объясняется? Как избежать образование осадка? Каков его
состав?
Объясните тот факт, что сульфид кадмия(II) не выпадает, а сульфид рту-
ти(II) выпадает в осадок при насыщении сероводородом сильнокислого (5
моль/л HCl) раствора, содержащего одновременно ионы Cd
и Hg
.
Предложите способы выделения CdS в осадок.
Опишите способы получения цинка и кадмия в промышленности. Какое
сырье при этом используется? Приведите уравнения реакций.
Запишите уравнения реакций взаимодействия нитрата ртути(I) с иодидом
калия, с сероводородом. Объясните причину образования ртути в этих
реакциях.
Запишите уравнения реакций:
Hg(NO
+ NaOH =; Hg
(NO
+ NaOH =
Какие вещества выпадают в осадок? Изменится ли состав осадка, если
вместо гидроксида натрия взять водный раствор аммиака?
В лаборатории имеются аммиачные комплексы кадмия:
[Cd(NH
(OH)
]
·
3H
O, [Cd(NH
]Cl
[Cd(H
O)
(NH
]SO
4
[Cd(NH
(NO
]
Предложите способы их разложения и идентификации.
Перечислите распространенные минералы ртути и приведите их химиче-
ские формулы. Почему ртуть встречается в природе в самородном виде, а
цинк и кадмий – нет?
В каких областях человеческой деятельности применяются ртуть и ее со-
единения?
Элементы IБ-группы
Приведите значения стандартных потенциалов окислительно-
восстановительных пар для реакций перехода меди, серебра и золота в
раствор в виде катионов меди(I), меди(II), серебра(I) и золота(III), а также
в виде комплексов с аммиаком, галогенид- и цианид-ионами.
Запишите уравнения реакций взаимодействия меди, серебра и золота с
окислителем в присутствии цианид-ионов в водной среде (в случае меди
окислитель – вода, для серебра и золота – кислород воздуха).
Почему оксид меди(I) не взаимодействует с гидроксид-ионами и слабо
реагирует с катионами оксония?
В чем причина химического растворения гидроксида меди(II) в кислотах
и концентрированных щелочах?
Как меняется характер кислородных соединений меди при переходе от
степени окисления (+I) к (+II)?
Каков кислотно-основный характер оксида серебра(I) и гидрата оксида
золота(III)? Запишите уравнения протолиза этих веществ в водном рас-
творе по кислотному и оснóвному типу и приведите значения констант
кислотности и основности.
Сравните термическую устойчивость оксидов меди, серебра и золота в
степенях окисления +I, +II и +III.
Сравните протолитические свойства и состав аквакатионов элементов IБ-
группы.
Сравните растворимость галогенидов меди(II), меди(I) и серебра(I).
Каким образом можно а) обнаружить, б) разделить катионы меди(II) и се-
ребра(I) при их совместном присутствии в растворе?
Чем вызвано окрашивание в бурый цвет смеси продуктов взаимодействия
сульфата меди(II) и иодида калия в водной среде? Почему при добавле-
нии к продуктам этой реакции тиосульфат-ионов следует избегать избыт-
ка?
Используя значение

, дайте оценку окислительно-восстановительным
свойствам катионов меди(II), серебра(I), золота(III).
Сравните устойчивость аммиачных комплексов меди(I) и меди(II) по зна-
чениям констант образования.
Предложите способы разделения катионов меди(II) и цинка(II) при их со-
вместном присутствии в растворе.
Предложите способы разделения компонентов сплава меди, серебра и зо-
лота в процессе химического растворения этого сплава.
Предложите способы разделения катионов меди(II) и серебра(I) при их
совместном присутствии в растворе.
В лаборатории без этикеток оказались три склянки с бесцветными рас-
творами нитрата серебра, нитрата ртути(II) и нитрата цинка. Предложите
способы химической идентификации веществ в этих растворах, если в
вашем распоряжении имеются растворы гидроксида натрия, иодида калия
и соляной кислоты.
В лаборатории без этикеток оказались три склянки с бесцветными кри-
сталлами нитрата свинца(II), нитрата серебра и нитрата ртути(I). Предло-
жите способы химической идентификации этих веществ, если в вашем
распоряжении имеются иодид калия, гидроксид натрия и вода.
Какое свойство галогенидов серебра позволяет использовать их для изго-
товления фотоматериалов (фото- и кинопленка, фотобумага и т.д.)?
Предложите способ извлечения серебра из растворов – отходов деятель-
ности фотолабораторий, где содержится тиосульфатный комплекс сереб-
ра.
* * *
Какое положение занимают химические элементы медь, серебро, золото в
периодической системе элементов Д.И. Менделеева? Каковы электрон-
ные формулы: а) атомов элементов IБ-группы, б) валентных уровней ус-
ловных ионов Cu
+II
, Ag
+I
, Au
+III
?
Используя метод валентных связей, объясните строение комплексного
иона [Cu(NH
. Укажите: а) тип гибридизации орбиталей центрального
атома, б) пространственную конфигурацию, в) магнитные свойства. По-
чему комплексы меди(I) не окрашены?
При взаимодействии сульфата меди(II) c иодидом калия в водном раство-
ре выпадает осадок иодида меди(I) (какого цвета?). Напишите уравнение
реакции. Почему не образуется иодид меди(II)? Как это можно объяс-
нить?
Определите концентрацию (моль/л) катионов в насыщенном растворе:
а) гидроксида меди(II), б) хлорида меди(I), в) бромида серебра, г) карбо-
ната серебра. Температуру примите равной 25
С
Объясните, почему при разбавлении водой раствора, полученного обра-
боткой хлорида меди(I) концентрированной хлороводородной кислотой,
снова выпадает осадок хлорида меди(I)? Каков цвет этого осадка? При
ответе используйте справочные данные.
Объясните, почему хлорид серебра растворим в аммиаке, а иодид серебра
– нерастворим? Запишите уравнения реакций. При ответе используйте
справочные данные.
Гидроксид меди(II) химически растворяется в кислотах и в концентриро-
ванном растворе гидрата аммиака. Составьте уравнения реакций. Как
объясняет теория кристаллического поля окраску комплексов меди(II)?
В один стакан налит раствор сульфата меди, в другой – раствор аммиака-
та меди(II). При добавлении разбавленного раствора гидроксида натрия
образование голубого осадка наблюдается только в первом стакане, тогда
как при пропускании газообразного сероводорода черный осадок образу-
ется в обоих стаканах. Запишите уравнения реакций и объясните проис-
ходящие процессы.
Какие продукты образуются при взаимодействии гидроксида меди(II) а) с
гидратом аммиака, б) с гидратом гидразина? Запишите уравнения проте-
кающих реакций.
Какое количество хромата калия необходимо внести в 1 л насыщенного
раствора хромата серебра(I), чтобы снизить концентрацию катионов се-
ребра в 10 раз?
Какие минералы, содержащие медь, имеют промышленное значение? Ка-
ковы основные этапы технологии получения меди из природного сырья?
Где применяются медь и ее соединения?
Составьте уравнения реакций:
а) CuSO
+ N
+ NaOH = ; CuSO
+ KI =
б) Cu
O + HCl = ; Cu
O + H
SO
= ; Cu
O + NH
H
O =
Каковы характерные степени окисления меди, серебра, золота в соедине-
ниях? Приведите примеры. Сравните устойчивость соединений («про-
стых» и комплексных), содержащих указанные элементы в степени окис-
ления +I, +II, +III, по ряду медь – серебро – золото.
В каком виде встречается в природе серебро и золото? Опишите про-
мышленный способ извлечения серебра и золота из бедных руд («циа-
нидный метод»).
Почему серебряные предметы чернеют на воздухе? Приведите уравнения
протекающих реакций.
В каких областях человеческой деятельности применяются а) серебро и
его соединения, б) золото и его соединения?
Запишите уравнения реакции, отвечающие превращениям:
Ag
AgCl
[Ag(NH
+
AgI
[Ag(SO
S)
Ag
S
Используя справочные данные, найдите значения
и определите воз-
можное направление смещения равновесия реакций:
а) AgCl
[Ag(NH
+

б) [Ag(NH
+
AgI
в) AgI
[Ag(SO
S)

г) [Ag(SO
S)
Ag
S
Почему соединения меди(I) и меди(II) отличаются по окраске?
Как можно очистить серебряные предметы от черного налета, возникаю-
щего при их длительном хранении?
Элементы VIIIБ-группы (семейство железа)
Используя результаты опытов и привлекая справочные данные, установи-
те положение железа, кобальта и никеля в электрохимическом ряду на-
пряжений.
Почему взаимодействие железа с разбавленной серной кислотой ведет к
образованию катиона железа(2+), а окисление азотной кислотой приводит
к получению катиона железа(3+), в то время как кобальт и никель всегда
образуют катионы Э(2+), а не Э(3+)?
Какие катионы будут присутствовать в растворе при обработке порошко-
образных образцов железа, кобальта и никеля а) концентрированной сер-
ной кислотой (при нагревании), б) концентрированной азотной кислотой
(при нагревании)?
В каких условиях и с помощью каких реактивов достигается пассивиро-
вание поверхности железа?
Каков состав продуктов горения железа и взаимодействия железа с се-
рой?
Почему термическое разложение нитратов железа(II), кобальта(II) и ни-
келя(II) приводит к оксидам с разными степенями окисления элемента
VIIIБ-группы?
Чем вызвано изменение цвета осадка гидроксида железа(II) при стоянии
смеси на воздухе? Каковы составы голубого и розового осадков, которые
последовательно получаются при обработке растворов солей кобальта(II)
в водном растворе гидроксидом натрия?
Относятся ли гидроксид железа(II), метагидроксид железа, гидроксиды
кобальта(II) и никеля(II) к числу оснόвных гидроксидов или они являются
амфотерными?
Используя значения

, сравните отношение гидроксидов железа(II), ко-
бальта(II) и никеля(II) к кислороду воздуха и другим окислителям.
Какие свойства проявляет метагидроксид никеля в реакциях с концентри-
рованной соляной и серной кислотами?
Как в ряду железо – кобальт – никель меняются устойчивость и окисли-
тельно-восстановительные свойства: а) гидроксидов состава
Э(ОН)
и
ЭО(ОН); б) оксидов состава ЭО и Э
? Каково строение оксидов состава
?
Чем обусловлена кислотная среда растворов солей железа, кобальта и ни-
келя? Сравните протолитические свойства гидратированных катионов
железа(II), железа(III), кобальта(II) и никеля(II).
Приведите формулы и названия продуктов протолиза аквакатионов желе-
за(III), в том числе мостиковых многоядерных комплексов, образующих-
ся при нагревании раствора.
Почему осаждение сульфида железа(II) в кислотной среде не происходит,
в то время как сульфиды кобальта и никеля в аналогичных условиях вы-
падают в осадок?
Можно ли химически растворить сульфиды железа(II), кобальта(II) и ни-
келя(II): а) в концентрированной хлороводородной кислоте; б) в концен-
трированной серной кислоте; в) в азотной кислоте?
Сделайте вывод об окислительно-восстановительных свойствах соедине-
ний железа(II) и железа(III) в кислотной и щелочной среде; помимо экс-
периментальных результатов, используйте значения


Как влияет рН среды на окислительно-восстановительные свойства со-
единений кобальта и никеля?
В чем выражается сходство химических свойств феррат(VI)-иона с суль-
фат- и хромат-ионами и как это связано с их строением?
Оцените окислительные свойства феррат(VI)-иона, используя экспери-
ментальные результаты и справочные данные. Почему получение ферра-
та(VI) калия следует вести в сильнощелочной среде?
Как влияет на окислительно-восстановительные свойства кобальта(II) за-
мена молекул воды во внутренней сфере комплекса на другие лиганды?
Укажите функции нитрит-иона в процессе получения комплексного со-
единения – гексанитрокобальтата(III) калия.
Сравните устойчивость ацидокомплексов железа(III): а) с тиоцианат-
ионом и фторид-ионом; б) с ортофосфат-, гидроортофосфат- и дигидро-
ортофосфат-ионами.
Как влияет на цвет комплекса кобальта(II): а) замещение молекул воды во
внутренней сфере на хлорид-ионы; б) изменение КЧ центрального атома
и превращение октаэдрического комплекса в тетраэдрический? Укажите
координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
для всех образующихся комплексов.
Как меняется устойчивость комплексных соединений элементов семейст-
ва железа: а) при переходе от степени окисления +II к +III; б) при заме-
щении монодентатного лиганда на полидентатный?
Предложите способы обнаружения и разделения катионов а) железа(II) и
кобальта(II), б) железа(III) и никеля(II), в) кобальта(II) и никеля(II) при их
совместном присутствии в растворе.
Предложите способ аналитического определения катионов железа(II) и
железа(III) при их совместном присутствии в растворе.
* * *
Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
а) Fe
FeSO
Fe
(SO
3
K
FeO
FeO(OH)
FeS
б) [Co(H
O)
CoO(OH)
[Co(H
O)

[Co(NH
3+
Запишите по стадиям уравнения реакций взаимодействия катиона тетра-
амминплатины(II) с хлорид-ионом. Изобразите строение всех промежу-
точных продуктов.
Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
а) Co(OH)
CoO(OH)
Co(OH)
[Co(NH
](OH)

б) Ni
NiSO
Ni(OH)
NiO(OH)
NiSO

Дайте объяснение тому факту, что все комплексные соединения палла-
дия(II) и платины(II) являются плоскоквадратными.
Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
а) Ni(OH)
NiO(OH)
NiСl

[Ni(NH
]Cl
б) [Co(H
O)
+ H
+ NH
O + …
[Co(NH
+ …
Каковы магнитные свойства гексацианоферрат(II)-иона?
Запишите по стадиям уравнения реакций взаимодействия тетрахлоропла-
тинат(II)-иона с аммиаком. Изобразите структурные формулы всех про-
межуточных продуктов.
Как получить гидроксид железа(II), не содержащий продуктов окисления
– производных железа(III)? Что происходит с гидроксидом железа(II) на
воздухе?
Надпись, сделанная на фильтровальной бумаге розовым раствором хло-
рида кобальта(II), при нагревании «проявляется» - приобретает синий
цвет. Впоследствии, при хранении в обычных условиях, надпись обесцве-
чивается. Дайте объяснение наблюдаемым явлениям. Запишите уравне-
ния всех протекающих реакций.
Объясните, почему красная кровяная соль является более токсичной по
сравнению с желтой кровяной солью. Дайте систематические названия
обеим «кровяным» солям.
Определите ступенчатую константу образования
(обр.)
для комплекса
кобальта(III) с аммиаком, если известно, что lgβ
= 7,30, lgβ
= 14,00, lgβ
= 20,10, lgβ
= 25,70, lgβ
= 30,80, lgβ
= 35,81.
Объясните изменение окраски при переходах: [Co(H
O)
[Co(NCS)

[Co(H
O)
[CoCl
Определите, к какому типу шпинелей относится соединение, состав кото-
рого отвечает формуле Co
.
Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения
а) [Fe(H
O)
[Fe(H
O)
(NCS)
]
[Fe(H
PO
б) [Co(NH
]Cl
[Co(NH
]Cl
Как получить ацетат палладия? Каково его строение?
Используя справочные данные, подтвердите, что в щелочной среде гид-
роксид кобальта(II) можно окислить кислородом до метагидроксида ко-
бальта(III).
Предложите способ получения
-дихлородиамминплатины.
Выведите формулу, связывающую константу кислотности аквакатиона
кобальта(II) и первую ступенчатую константу образования катиона гид-
роксопентааквакобальта(II).
Предложите способ получения
транс
-дихлородиамминплатины.
Предложите способы получения и разрушения комплексного катиона
тетра(тиоционато)диакважелеза(III).
Сформулируйте теорему Яна-Теллера и примените ее для объяснения
особенностей комплексных соединений никеля(II).
Используя справочные данные, охарактеризуйте свойства оксида осмия в
высшей степени окисления.
Используя правило Сиджвика, определите состав одноядерного и двух-
ядерного карбонильных комплексов железа. Изобразите структурные
формулы этих соединений.
Сравните магнитные свойства гексафтороферрат(III)- и гексацианофер-
рат(III)-ионов.
К какому типу шпинелей относится минерал магнетит?
Используя справочные данные, подтвердите, что в щелочной среде желе-
зо(III) не проявляет окислительных свойств.
Как происходит координация цианид-ионов к атомам железа(II) и
железа(III) в соединении, известном под тривиальным названием «бер-
линская лазурь» или «турнбулева синь»? Объяснение дайте с позиций
теории жестких и мягких кислот и оснований.
Объясните, почему комплексные соединения кобальта(III) устойчивее
аналогичных соединений кобальта(II).
Для получения хлорида гексаамминкобальта(III) в качестве катализатора
используют активированный уголь. Какие соединения кобальта получат-
ся в отсутствии катализатора? Дайте их название, изобразите строение
комплексных катионов. Для каких соединений возможны изомеры?
Каково строение ацетата: а) палладия(II) б) платины(II)? Какова геомет-
рическая характеристика ближайшего окружения атомов палладия (пла-
тины)?
Элементы VIIБ-группы
Оцените восстановительные свойства марганца, технеция и рения.
К какому типу оксидов и гидроксидов относятся гидроксид марганца(II) и
оксид марганца(IV)?
Какие продукты образуются при окислении гидроксида марганца(II) ки-
слородом воздуха?
Объясните причину повышенной химической устойчивости оксида мар-
ганца(IV).
Каковы протолитические свойства гидратированного катиона марган-
ца(II)?
Какие окислители можно использовать в реакции превращения марган-
ца(II) в перманганат-ион?
Почему сульфид марганца(II) не осаждается в кислотной среде при дей-
ствии сероводорода?
Как влияет тип среды в растворе на устойчивость манганат-ионов?
Дайте оценку окислительно-восстановительным свойствам манганат-
иона, используя значения

.
Сравните окислительные свойства соединений марганца(VII) и ре-
ния(VII).
Какие соединения марганца, помимо перманганата калия, выделяют ки-
слород при термическом разложении?
Охарактеризуйте кислотно-оснόвные и окислительно-восстановительные
свойства соединений марганца и рения при различных степенях окисле-
ния.
Составьте уравнения термического разложения а) перманганата аммония,
б) перрената аммония.
К водному раствору сульфата марганца(II) добавили раствор гидроксида
калия. Выпавший осадок (каковы его состав и цвет?) оставили на воздухе.
Через несколько дней поверхность осадка почернела. Составьте уравне-
ния протекающих реакций.
Как протекает взаимодействие а) марганца, б) рения с концентрирован-
ным раствором пероксида водорода и с азотной кислотой? Составьте
уравнения протекающих реакций.
* * *
Как образуется химическая связь в комплексном анионе [Re
Cl
2-
? Как
изменится конформация частицы при уменьшении степени окисления
атомов рения?
Почему минерал гаусманит, в отличие от магнетита, имеет строение
нормальной шпинели?
Как изменяется устойчивость высшей степени окисления в ряду Mn – Tc
–Re?
Перечислите устойчивые степени окисления элементов VIIB группы.
Перечислите и опишите оксиды марганца. Что собой представляет гепта-
оксид димарганца? Напишите уравнения реакций, отражающих два пути
разложения Mn
.
Используя диаграмму Фроста, докажите, что в кислотной среде
манганат(VI)-ион является более сильным окислителем, чем перманганат-
ион.
Перечислите и охарактеризуйте соединения марганца(III) и марганца(IV).
Объясните, почему соединения, содержащие катион гексааквамарган-
ца(II), окрашены в бледно-розовый цвет, тогда как перманганат калия
имеет фиолетовую окраску.
При действии на раствор перманганата калия избытка раствора сульфита
натрия на холоду окраска изменяется с фиолетовой до зеленой, а затем до
синей. Объясните, с чем это связано.
Определите состав карбонильного комплекса марганца. Каково строение
этого соединения?
В щелочной раствор манганата калия пропускают а) диоксид углерода; б)
монооксид углерода; в) диоксид серы; г) сероводород; д) воздух. Опиши-
те наблюдаемые явления.
Щелочной раствор манганата калия разбавляют большим количеством
воды. Опишите наблюдаемые явления.
Используя диаграмму Латимера, покажите, что Mn(III) и Mn(VI) прояв-
ляют склонность к диспропорционированию.
Перечислите реагенты, с помощью которых Mn(II) можно перевести в
Mn(VII). Запишите уравнения протекающих реакций.
Может ли пероксодисульфат-ион в стандартных условиях в водном рас-
творе окислить катион марганца(II) до перманганат-иона? В какой среде
следует проводить эту реакцию – в кислотной или щелочной?
Перечислите низкоспиновые комплексы Mn(II) и Mn(III). Опишите их
свойства.
Объясните, почему некоторые длины связей Mn – F для [MnF
равны
1,82 Å, тогда как другие (каково их число?) составляют 2,15 Å.
Определите pH в 0,1М растворе перманганата калия.
Сравните поведение гептаоксида димарганца и гептаоксида дирения в
спиртовых растворах. Напишите уравнения реакций и дайте объяснения
наблюдаемым явлениям.
Бесцветные кристаллы состава H
Re
образуются с течением времени
при стоянии водного раствора гептаоксида дирения. Каково строение это-
го соединения?
Предложите способы перевода марганца и рения в водный раствор. За-
пишите уравнения протекающих реакций.
К суспензии гидроксида марганца(II) добавляют: а) хлорид аммония; б)
хлорид натрия. Опишите наблюдаемые явления.
Определите магнитные свойства бис(η
-циклопентадиенил)марганца(II).
Будет ли химически растворяться осадок диоксида марганца в подкис-
ленном растворе сульфата железа(II)?
Какие способы перевода марганца(II) в перманганат-ион в водном рас-
творе вам известны? Приведите уравнения реакций и подтвердите ответ
справочными данными.
Предложите способы получения солей – манганатов и перманганатов с
использованием диоксида марганца.
Какой реагент лучше использовать для количественного определения
перманганат-ионов в водном растворе: щавелевую кислоту или сульфит
натрия? В какой среде лучше проводить данные реакции?
Элементы VIБ-группы
Почему в результате взаимодействия хрома с кислотами, проявляющими
окислительные свойства за счет катиона оксония, образуются производ-
ные хрома(II), а не хрома(III)?
Какие концентрированные кислоты пассивируют поверхность хрома?
К какому типу гидроксидов относится гидроксид хрома(II)? Какой про-
дукт образуется при его окислении на воздухе?
Почему оксид хрома(III) обладает высокой устойчивостью к химическим
воздействиям?
Чем вызвано химическое растворение оксида хрома(III) в расплаве ди-
сульфата калия?
Какой продукт получится при химическом растворении оксида хрома(III)
в расплаве гидроксида калия?
К какому типу гидроксидов относится гидроксид хрома(III)?
Как меняется кислотно-основный характер соединений хрома с измене-
нием степени окисления от +II до +VI?
Используя литературные данные, оцените термическую устойчивость ок-
сидов хрома(II), хрома(III) и хрома(VI).
Чем объясняется различие в химической растворимости оксидов и гидра-
тов оксидов молибдена и вольфрама в степени окисления +VI в кислотах?
Почему термическое разложение молибдата(VI) и вольфрамата(VI) ам-
мония ведет к образованию оксидов MoO
и WO
, в то время как при
термическом разложении дихромата аммония получается оксид хро-
ма(III)?
Используя результаты опытов и литературные данные, сравните кислот-
но-оснóвные свойства оксидов хрома, молибдена и вольфрама в степени
окисления + VI.
Дайте оценку окислительно-восстановительным свойствам катиона хро-
ма(II).
Почему из водных растворов невозможно выделить сульфид и карбонат
хрома(III)?
Каково строение дихромат- и хромат-ионов?
Какой из реагентов – катион бария, катион свинца(II) или катион сереб-
ра(I) – позволяет определить наличие хромат-ионов в растворе с наи-
большей чувствительностью? Для ответа используйте значения ПР.
Как зависят окислительно-восстановительные свойства соединений хро-
ма, молибдена и вольфрама от степени окисления элемента VIБ-группы и
рН среды? При ответе используйте справочные данные.
Каково строение ацетатного комплекса хрома(II) и в чем причина его ус-
тойчивости к окислению? Изобразите структурную формулу этого ком-
плекса.
Назовите изомеры, присутствующие в растворе хлорида хрома(III).
Каково строение пероксидного комплекса хрома(VI)?
* * *
Почему степень окисления +III для хрома является наиболее устойчивой?
Объясните этот факт с позиции теории кристаллического поля.
Реагируют ли оксиды молибдена и вольфрама(VI) а) с водой, б) с кисло-
тами в водном растворе. в) щелочами в водном растворе, г) щелочами в
расплаве?
Дихромат калия обработали а) серной кислотой (конц.), б) серной кисло-
той (разб.), в) хлороводородной кислотой (конц.), г) гидроксидом калия в
растворе. В результате какой реакции образуется оксид хрома(VI)? К ка-
ким типам относятся протекающие реакции?
Составьте уравнения реакций, позволяющих реализовать следующие пре-
вращения:
a) Cr

[Cr(H
O)
Cr

CrO

Cr

[Cr(H
O)
б) Cr
VI

Cr
III

Cr
II

Cr
Какая из солей хрома (III) подвергается гидролизу в большей степени –
сульфат, хлорид или нитрат? Ответ поясните.
Какие соединения хрома образуется: а) при длительном пропускании ди-
оксида углерода через раствор хромата калия, б) при нагревании дихро-
мата калия и иодида калия с серной кислотой. Составьте уравнения реак-
ций.
Составьте уравнения реакций термического разложения солей: а) дихро-
мата аммония, б) молибдата аммония, в) вольфрамата аммония, г) хрома-
та аммония. Каков состав получаемых при разложении оксидов? Почему
реакция а) протекает очень бурно?
Каковы окислительно-восстановительные свойства соли хрома(III) в вод-
ном растворе? Проиллюстрируйте ответ уравнениями реакций. Ответ
подтвердите справочными данными.
Хром образует комплексные соединения:
а) [Cr(H
O)
]Cl
и[Cr(H
O)
Cl]Cl
ּ
O,
б) [Cr(NH
(H
O)
]Cl
и [Cr(NH
]Cl
,
в) [Cr(NH
][Co(CN)
] и [Co(NH
][Cr(CN)
]
Дайте названия этим комплексным соединениям. Какие типы изомерии
могут иметь место для этих соединений
Какое электронное строение имеют атомы молибдена и вольфрама? Ка-
кие степени окисления характерны для этих элементов? В виде каких со-
единений находятся эти элементы в природе?
Используя правило Полинга, объясните, почему кислота Н
Cr
является
более сильной в водном растворе, чем кислота Н
CrO
.
Как можно объяснить с позиции теории кристаллического поля различие
в магнитных свойствах комплексов хрома(III): [Cr(H
O)
и [Cr(CN)
?
Приведите примеры комплексных соединений хрома, которые относятся
к классу а) изополисоединений, б) гетерополисоединений?
Объясните, почему при действии растворов сульфида аммония и карбо-
ната натрия на раствор сульфата хрома(III) выпадают осадки одинакового
состава. Составьте уравнения реакций.
Составьте уравнения реакций перевода в раствор: а) молибдена – реакци-
ей с смесью фтороводородной и азотной (конц.) кислот; б) вольфрама –
сплавлением с пероксидом натрия, в) вольфрама – сплавлением со сме-
сью нитрата и гидроксида натрия.
К водному раствору хлорида хрома(II) добавляют ацетат натрия. В ре-
зультате реакции выпадает осадок красного цвета. Напишите уравнение
реакции. Как называется получившееся вещество? Какова степень окис-
ления хрома в составе этого соединения?
С какими из перечисленных ниже кислот реагирует хром при комнатной
температуре: а) HCl(разб.), б) H
SO
(разб.), в) H
SO
(конц.), г)
HNO
(разб.), д) HNO
(конц.)? Составьте уравнения реакций.
Как изменяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные
свойства соединений хрома в интервале степеней окисления от +II до
+VI? Для иллюстрации ответа приведите уравнения реакций и справоч-
ные данные.
Как можно получить оксид хрома(III)? Каким образом можно перевести
это соединение в раствор (приведите не менее двух уравнений реакций)?
Составьте уравнения реакций, отвечающих переходу оксида хрома(III) в
хлорид хрома(III)?
Хром в природе встречается в виде минерала хромита (Cr
Fe
II
)O
. Как
получают хром из природного сырья? Приведите уравнения реакций.
Каким образом можно получить хлорид хрома(II), исходя из из дихромата
калия? Запишите уравнения реакций. Какие изменения цвета реакцион-
ной смеси наблюдаются в результате проведения этих реакций? Какой
цвет имеет раствор хлорида хрома(II)?
Сопоставьте кислотно-основные свойства оксидов хрома CrO, Cr
,
CrO
и
CrO
. Почему амфотерность оксида хрома(III) трудно доказать
экспериментальным путем? Имеются ли признаки амфотерности у оксида
хрома(VI)?
Определите рН и степень протолиза катиона [Cr(H
O)
в 0,01 М рас-
творе сульфата хрома(III)-калия. Как изменится степень протолиза
[Cr(H
O)
при добавлении к указанному раствору равного объема
0,025М серной кислоты?
Определить, выпадет ли осадок при сливании равных объемов: а) 0,1 М
раствора хромата калия и 0,2 М раствора нитрата стронция, б) 0,2 М рас-
твора хлорида бария и 0,4М раствора хромата натрия.
Определите, выпадет ли осадок, если к 0,1 М раствору дихромата натрия
прилить равный объем 0,5 М раствора нитрата свинца(II). Объясните, по-
чему после образования осадка рН раствора снижается. При ответе сле-
дует использовать значение константы равновесия для реакции:
Cr
+ H
O
2HCrO
;
= 6
-3
Предложите способы уменьшения равновесной концентрации ионов Pb
и CrO
в растворе.
Аликберова Людмила Юрьевна
Рукк Наталия Самуиловна
Пестов Сергей Михайлович
Куликова Людмила Николаевна
Давыдова Маргарита Николаевна
Вопросы и задания к лабораторным работам по химии элементов
Методические указания
Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага писчая.
Отпечатано на ризографе. Уч. изд. листов 0,4. Тираж 150 экз. Заказ №
Лицензия на издательскую деятельность ИД №03507 (рег.№003792) код
Издательско-полиграфический центр
Московская государственная академия тонкой химической технологии
им. М.В. Ломоносова
117571, Москва, пр. Вернадского, 86
www.mitht.ru/e-library
www.mitht.ru/e-library
Федеральное агентство по образованию
Московская государственная академия тонкой химической
технологии им. М.В. Ломоносова
Кафедра неорганической химии
Вопросы и задания к лабораторным работам
по химии элементов
Методические указания
www.mitht.ru/e-library

Приложенные файлы

  • pdf 1154983
    Размер файла: 595 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий