Свойства элементов. d-Металлы, часть 2.
В задачах 1 – 10 напишите электронные формулы реальных или гипотетических ионов металлов, приведенных в таблице, распределите электроны по квантовым ячейкам. Приведите примеры соединений, в которых элементы проявляют данную степень окисления. Укажите, каком качестве могут выступать в окислительно-восстановительных реакциях эти соединения.
№ п/п
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ион
| Fe2+
| Fe3+
| Fe6+
| Co2+
| Co3+
| Ni2+
| Ni3+
| Rh3+
| Ru2+
| Ru4+
|
В задачах 11 – 26 напишите уравнения реакций (в молекулярной и сокращенной ионно-молекулярной формах), при помощи которых можно осуществить следующие превращения. Укажите условия протекания реакций.
№
| Схема превращений
|
| Fe2O3 → FeO → Fe → FeCl3 → Fe(OH)3
|
| Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe → FeCl2 → FeS
|
| Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe → FeCl3
|
| Fe → FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3
|
| Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe → FeSO4 → Fe(OH)2
|
| FeO → Fe → FeCl2 → FeCl3 → Fe(NO3)3
|
| Fe → FeCl2 → FeSO4 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3
|
| Fe2O3 → Fe → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → NaFeO2
|
| Fe → FeCl3 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → K2FeO4
|
| Co → CoCl2 → CoSO4 → Co(OH)2 → Co(OH)3
|
| Co(OH)3 → Co3O4 → CoO → CoCl2 → [Co(NH3)6](OH)2
|
| Co → Co(NO3)3 → Co(OH)3 → CoSO4 → Co(OH)2
|
| . Co(OH)2 → CoO → CoSO4 → CoS → CoCl2
|
| Ni → NiS → NiCl2 → Ni(OH)2 → Ni(OH)3
|
| Ni(OH)2 → NiO → NiCl2 → NiSO4 → Ni2CO3
|
| Fe → Fe2O3 → Fe → FeCl2 → Fe3[Fe(CN)6]2
|
В задачах 27 – 38 назовите комплексные соединения, укажите степень окисления комплексообразователя и координационное число, ответьте на вопросы и выполните задания: 1. В каком качестве в данных соединениях выступают элементы VIIIБ подгруппы? 2.Напишите уравнение полной диссоциации комплексного соединения. 3. Напишите выражение константы нестойкости комплексного иона
27) [Co(NH3)6]Cl3
28) K2[Ru(OH)Cl5]
29) [Rh(NH3)3I3]
30) K3[Co(CN)6]
31) Na2[PdI4]
32) [Os(NH3)6]Br3
| 33) K4[Fe(CN)6]
34) (NH4)3[RhCl6]
35) (NH4)2[PtCl4]
36) [Pt(NH3)2Cl2]
37) [Pt(NH3)4SO4]Br2
38) [Ni(H2O)6]Cl2
| В задачах 39 – 48 рассмотрите по методу валентных связей геометрическую форму следующих пар комплексов, укажите тип гибридизации центрального атома или иона и магнитные свойства комплексных ионов:
39) [Fe(CN)6]4-, [CoCl4]2-
40) [Co(NO2)6]4-, [Ni(CO)4]
41) [Co(NO2)6]3-, [NiBr4]2-
42) [FeF6]3-, [Ni(CN)4]2-
43) [Fe(CN)6]3-, [Cо2(CO)8]
| 44) [CoF6]3-, [Ni(CN)4]2-
45) [FeBr4]-, [Ni(NH3)6]2+
46) [Co(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-
47) [Co(H2O)6]2+, [NiCl4]2-
48) [Fe(NCS)6]3-, [Co(NH3)6]3+
|
В задачах 49 – 58 с равните значения констант нестойкости комплексных ионов. Объясните, какой из них устойчивее и почему:
№ п/п
| Ион 1
| Кнест. 1
| Ион 2
| Кнест.2
|
| [Co(NH3)4]2+
| 8, 51·10-6
| [Co(NCS)4]2-
| 5, 01·10-3
|
| [Co(CN)6]4-
| 8, 13·10-20
| [Co(NH3)6]3+
| 5, 00·10-34
|
| [Fe(CN)6]3-
| 1, 26·10-44
| [Co(CN)6]4-
| 8, 13·10-20
|
| [Fe(CN)6]4-
| 1, 26·10-37
| [Fe(NCS)4]2 -
| 2, 95·10-5
|
| [Fe(NH3)2]2+
| 6, 31·10-3
| [Co(NH3)4]2+
| 8, 51·10-6
|
| [Ni(CN)4]2-
| 1, 00·10-31
| [Ni(NCS)3]-
| 1, 55·10-2
|
| [Ni(NH3)2]2+
| 5, 50·10-5
| [Fe(NH3)2]2+
| 6, 31·10-3
|
| [Ni(NH3)4]2+
| 9, 12·10-8
| [Co(NH3)4]2+
| 8, 51·10-6
|
| [Fe(CN)6]4-
| 1, 26·10-37
| [Co(CN)6]4-
| 8, 13·10-20
|
| [Co(NCS)4]2-
| 5, 01·10-3
| [Fe(NCS)4]2-
| 2, 95·10-5
| В задачах 59 – 68 напишите уравнения гидролиза приведенных в таблице солей в молекулярной и ионно-молекулярной формах, укажите характер среды в водных растворах солей и определите, добавлением каких веществ можно ослабить гидролиз.
№ п/п
|
|
|
|
|
| Вещество
| FeCl2
| FeCl3
| Fe(NO3)3
| FeSO4
| FeBr3
| № п/п
|
|
|
|
|
| Вещество
| CoCl2
| Co(NO3)2
| CoSO4
| NiCl2
| Ni(NO3)2
|
В задачах 69 – 78. рассчитайте массовую долю каждого из металлов в смеси железа и меди, если смесь железных и медных стружек массой 30 г обработали избытком соляной кислоты и при этом выделился приведенный в таблице объем (V, л) водорода (при н. у.):
№п/п
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| V
| 6, 0
| 5, 6
| 5, 0
| 4, 5
| 4, 0
| 3, 5
| 3, 0
| 2, 8
| 2, 5
| 2, 0
| В задачах 79 – 90 определите массовую долю (%) FeS2 в образце руды- пирита массой 48 г, если при обжиге данного образца был собран следующий объем (V, л) сернистого газа SO2 (н. у.):
№ п/п
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| V
| 11, 2
| 10, 08
| 9, 52
| 8, 96
| 7, 84
| 7, 28
| 6, 72
| 6, 12
| 5, 60
| 4, 48
| 10, 6
| 5, 2
| В задачах 91 – 100 вычислите концентрацию ионов металла (в моль/л) в насыщенном растворе вещества, приведенного в таблице, используя значение произведения растворимости (ПР) соответствующего вещества в воде (при 25º С):
№ п/п
|
|
|
|
|
| Вещество
| Fe(OH)2
| Fe(OH)3
| FeCO3
| FeS
| FePO4
| ПР
| 7, 9·10-16
| 6, 3·10-38
| 2, 9·10-11
| 3, 4·10-17
| 1, 1·10-26
| № п/п
|
|
|
|
|
| Вещество
| Co(OH)2
| CoS
| Ni(CN)2
| Ni(OH)2
| NiS
| ПР
| 1, 6·10-15
| 1, 8·10-20
| 3·10-23
| 1, 6·10-14
| 1·10-24
|
Свойства элементов. р-Металлы.
В задачах 1-60 определите, атомы каких химических элементов, и в каком из двух состояний - основном или возбужденном - имеют приведенные ниже электронные формулы валентных электронных подуровней? Какие степени окисления характерны для этих атомов? Приведите формулы оксидов и гидроксидов данных химических элементов, отметьте какие свойства (основные, амфотерные, кислотные) характерны для этих соединений
№
| Электронная
формула
| №
| Электронная
формула
| №
| Электронная
формула
|
| 2s2 2p2
|
| 3s1 3p3 3d2
|
| 3s2 Зpl
|
| 2s2 2p3
|
| 4s1 4р2
|
| 5s1 5p3 5d1
|
| 2s1 2p3
|
| 4s14p3 4d2
|
| 2s2 2pl
|
| 3s1 3p3 3d1
|
| 4s1 4p2
|
| 4s2 4pl
|
| 4s1 4p2
|
| 6s1 6p1 6d5
|
| 5s2 5p2
|
| 5s2 5p3
|
| 4s1 4p3 4d1
|
| 3s1 Зр2
|
| 2s2 2p2
|
| 4s2 4р4
|
| 4s2 4p2
|
| 6s2 6p1
|
| 4s14p2
|
| 4s1 4p3
|
| 5s1 5р3 5d1
|
| 4s2 4p2
|
| 2s1 2p2
|
| 6s2 6p4
|
| 5s1 5р3 5d2
|
| 4s1 4p2
|
| 4s1 4p3 4d1
|
| 5s2 5p4
|
| 5s2 5pl
|
| 5s1 5p3 5d2
|
| 4s14p3
|
| 5s1 5p2
|
| 2s2 2p5
|
| 4s1 4p3 4d2
|
| 3s2 Зр2
|
| 2s2 2p1
|
| 5s2 5p5
|
| 3s2 3p4
|
| 3s2 3p5
|
| 5d5 6s2
|
| 3s23р3
|
| 4s2 4p5
|
| 5s1 5p3
|
| 4s2 4p5
|
| 5s1 5p3
|
| 6s2 6p3
|
| 6s1 6p3
|
| 5s2 5p4
|
| 6s1 6p4
|
| 2s2 2р3
|
| 6s1 6p2
|
| 5s2 5p1
|
| 6s2 6p2
|
| 6s2 6p3
|
| 4s1 4p3 4d2
|
| 4s2 4p4
|
В задачах 61-75 приведите уравнения процесса гидролиза солей по первой ступени в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Каким образом может быть усилен или ослаблен гидролиз данной соли? Напишите выражение для константы гидролиза данного процесса
№
| Соль
| К дисс. слабого основания
| Кдисс слабой кислоты
|
| AlCl3
| 7, 41 . 10 -9
| -
|
| Al2S3
| 7, 41 . 10 -9
| 1, 05 . 10 -7
|
| SnSO4
| 3, 48 . 10 -10
| -
|
| Pb(CH3COO)2
| 5, 01 . 10 -4
| 1, 74 . 10 -5
|
| SnCl2
| 3, 48 . 10 -10
| -
|
| AlI3
| 7, 41 . 10 -9
| -
|
| SnBr2
| 3, 48 . 10 -10
| -
|
| AlBr3
| 7, 41 . 10 -9
| -
|
| Bi(NO3)3
| 3, 08 . 10 -12
| -
|
| Al(NO3)3
| 7, 41 . 10 -9
| -
|
| Sn(NO3)2
| 3, 48 . 10 -10
| -
|
| Al2(SO4)3
| 7, 41 . 10 -9
| -
|
| SnF2
| 3, 48 . 10 -10
| -
|
| Al2(CO3)3
| 7, 41 . 10 -9
| 4, 27 . 10 -7
|
| Pb(NO3)2
| 5, 01 . 10 -4
| -
| В задачах 76 - 90 определите, могут ли одновременно находиться в водной среде следующие вещества? Ответ обоснуйте, приведите уравнения соответствующих реакций.
№ п/п
| Система
|
| а) Аl2(SО4)3 и NaOH б) Аl2О3 и NH4OH
|
| а) Al и НNО3 (разб.) б) Al и Н2SО4(конц.) (при нагревании)
|
| а) Pb(СНЗСОО)2 и KCl б) PbО2; МnSO4 и H2SO4
|
| а) Al и КОН б) SnCl2; K2Cr2O7 и НСl (конц.)
|
| а) Pb и НNО3 (конц.) б) Sn(NОЗ)2 и КОH
|
| а) Pb(NОЗ)2 и КI б) Pb и НСl(конц.)
|
| а) AlF3 и NaF б) Al и NaOH
|
| а) Sn и CuS04 б) Ag и Аl2(SО4)З
|
| а) Cu и Рb(СНЗСОО)2 б) SnCl2; K2Cr2O7 и НСl (разб.)
|
| а) Pb(NОЗ)2 и FeCl2 б) Рb(СНЗСОО)2 и Cd
|
| а) SnCl2 и Cu б) SnCl2 и FeCl3
|
| а) Sn и НNО3 (конц.) б) Pb и AgNOз
|
| a) SnCl2 и Cu б) Al и НNО3 (разб.)
|
| a)Al и НNО3 (конц.) б) Pb(NОЗ)2 и КОH
|
| а) Pb(NОЗ)2 и Cu б) Аl2О3 и NaOH
|
В задачах 91-100 вычислите растворимость вещества (моль/л и г/л) при комнатной температуре, если известно произведение растворимости (ПР) данного вещества при этой температуре.
№ п\п
| Вещество
| ПР
| № п\п
| Вещество
| ПР
|
| PbI2
| 9, 8. 10 -9
|
| Pb(OH)2
| 7, 9 . 10 -16
|
| PbS
| 6, 8. 10 - 29
|
| PbCO3
| 7, 5 . 10 -14
|
| PbSO4
| 1, 7 . 10 -8
|
| PbF2
| 2, 7 . 10 -8
|
| Al(OH)3
| 3, 2 . 10 -34
|
| Sn(OH)2
| 6, 3 . 10 -27
|
| BiI3
| 8, 1 . 10 -19
|
| SnI2
| 8, 3 . 10 -6
|
В задачах 101-112 допишите уравнения окислительно-восстановительных реакций и определите коэффициенты в данных уравнениях.
№
| Уравнение реакции
|
| SnC12 + K2Cr2O7 + H2SO4 →
|
| Sn + НNО3(разб.) → Sn(NО3)2 + NO +
|
| Sn + НNО3 (конц.) → Н2SnОЗ + NO2 +
|
| Pb+ НNО3 (разб.) → Pb (NОЗ)2 + NO +
|
| Pb+ НNО3 (конц.) → Pb (NОЗ)2 + NO2 +
|
| Al + НNО3 (разб.) → Аl(NО3)3+ NH4NО3 + Н2О
|
| PbS + НNО3 (разб.) → S + NO + Pb(NОЗ)2 +
|
| Al + К2Сr2O7 + H2SO4 → А12(SО4)3 + K2SO4 + Сr2(SО4)3+
|
| Al + KMnO4+ H2S04 → А12(SО4)3 + MnSO4 + K2SO4 +
|
| K2SnO2 + КОН + Вi(NО3)3 → Bi + К2SnО3 + КNО3 +
|
| Al + NаNО3 + NaOH +Н2О → NaAlO2 + NН3
|
| PbО2 + МnSO4 + H2SO4 → НМnO4 + PbSO4 +
|
Комплексные соединения
В задачах 1 – 20 н апишите формулу комплексного соединения указанного состава. Назовите составные части комплексного соединения, определите заряд комплексного иона, степень окисления центрального атома (комплексообразователя), его координационное число.
№ задачи
| Состав
| № задачи
| Состав
|
| Co Cl3 × 4NH3
|
| SiF4 × 2HF
|
| CoCl3× 4NH3 × H2O
|
| NiSO4 × 4NH3 × 2H2O
|
| PtCl2 × 3NH3
|
| AuCl3 × HCl
|
| PtCl2× NH3 × KCl
|
| Fe(CN)2 × 3KCN × NH3
|
| CrBr3 × 2NH3 × KBr
|
| AgNO3× KNO3
|
| Cr(NO3)2× 5NH3 × H2O
|
| PdCl2× KCl × NH3
|
| Fe(CN)3 × 3KCN
|
| CrBr3× 3H2O
|
| CuSO4 × 4NH3
|
| Pd(NO3)2 × KNO3 × KCl
|
| Ag CN× KCN
|
| CoCl3 × NaCl × 2NH3
|
| Zn(OH)2 × 2KOH
|
| CrCl3 × 6NH3
|
В задачах 21 – 40 напишите уравнения диссоциации комплексного соединения в растворе и уравнения диссоциации образующихся при этом комплексных ионов. Составьте выражения для констант нестойкости комплексных ионов.
№ задачи
| Соединение
| № задачи
| Соединение
|
| [Cu(NH3)4]SO4
|
| [Cu(H2O)4](NO3)2
|
| K[Ag(CN)2]
|
| Fe3[Fe(CN)6]2
|
| H2[SiF6]
|
| K[Au(CN)2]
|
| K3[Fe(CN)6]
|
| K3[Al(OH)6]
|
| K2[PtCl6]
|
| K3[Fe(CNS)6]
|
| [Cr(H2O)6]Cl3
|
| [Pt(NH3)2Cl2]
|
| H[AuCl4]
|
| [CoBr2(NH3)4](NO3)2
|
| Na2[Zn(OH)4]
|
| [Ag(NH3)2]Cl
|
| [Pt(NH3)2Cl4]
|
| K4[Fe(CN)6]
|
| [Ag(NH3)2]Cl
|
| K2[Pt I6]
|
В задачах 41 – 60 напишите выражения для констант устойчивости двух приведенных в таблице ионов. Какой из этих ионов более устойчив и чем это объясняется?
№ задачи
| Ион
| Константа устойчивости
| № задачи
| Ион
| Константа устойчивости
|
| [Au(NH3)2] +
[Ag(NH3)2 ]+
| 1, 00 × 1027
1, 74 × 107
|
| [Ag(NH3)2 ]+
[AgJ2] -
| 1, 74 × 107
5, 50 × 1011
|
| [ZnBr4 ] 2-
[CdBr4] 2-
| 3, 16× 10-3
5, 01× 103
|
| [Cu(OH)4] 2-
[Al(OH)4] -
| 3, 63 × 1014×
1, 00 × 1033
|
| [Cr(OH)4] -
[Cu(OH)4] 2-
| 7, 94 × 1029
3, 63 × 1014
|
| [Au(NH3)2] +
[AuCl3] -
| 1, 00 × 1027
2, 63 × 109
|
| [AgI2] -
[CdI4 ]2-
| 5, 50 × 1011
2, 24 × 105
|
| [Ag(OH)2] -
[AgI2] -
| 1, 00 × 104
5, 50 × 1011
|
| [Ag(NCS)2] -
[Co(NCS)4] 2-
| 1, 70 × 108
5, 12 × 10-1
|
| [CdBr4] 2-
[CdI4 ]2-
| 5, 01 × 103
2, 24 × 105
|
| [AlF6] 3-
[FeF6] 3-
| 4, 68 × 1020
1, 26 × 1016
|
| [AlF6 ]3-
[Al(OH)4] -
| 4, 68 × 1020
1, 00 × 1033
|
| [AuCl3] -
[AuCl4] -
| 2, 63 × 109
2, 00 × 1021
|
| [Ag(CN)2] -
[Au(CN)2] -
| 7, 08 × 1019
2, 0 × 1038
|
| [HgCl4] 2-
[SnCl4 ]2-
| 1, 66 × 1015
3, 02 × 101
|
| [SnCl4]2-
[SnCl 6]
| 3, 02 × 101
6, 61 × 106
|
| [Al(OH)4 ]-
[Ag(OH)2] -
| 1, 00 × 1033
1, 00 × 104
|
| [Fe(NCS) 4]-
[Fe(NCS)6] 3-
| 3, 39 × 103
1, 70 × 103
|
| [Zn(NH3)4]2+
[ZnBr4] 2-
| 5, 01 × 108
3, 16 × 10-3
|
| [PbI4] 2-
[ZnI4] 2-
| 8, 32 × 103
3, 10 × 10-1
|
В задачах 61 – 80 а)сделайте вывод о термодинамической возможности диссоциации комплексного иона по стандартной энергии Гиббса процесса диссоциации;
б) рассчитайте молярные концентрации катионов и анионов, входящих в состав комплексного иона, в 0, 01М водном растворе соответствующего комплексного соединения.
№ задачи
| Уравнение диссоциации
комплексного иона
| Константа нестойкости
|
| [Ag(CN)2]- « Ag+ + 2CN-
| 1, 00 × 10-21
|
| [Ag(NH3)2]+ « Ag+ + 2NH3
| 5, 89 × 10-8
|
| [Ag(S2O3)2]3- « Ag+ + 2S2O32-
| 1, 00 × 10-18
|
| [AlF6]3- « Al3+ + 6F-
| 5, 01 × 10-18
|
| [Cd(CN)4]2- « Cd2+ + 4CN-
| 7, 66 × 10-18
|
| [CdI4]2- « Cd2+ + 4I-
| 7, 94 × 10-7
|
| [Cd(NH3)4]2+ « Cd2+ + 4NH3
| 2, 75 × 10-7
|
| [Co(CNS)4]2- « Co2+ + 4CNS-
| 1, 9 × 100
|
| [Co(NH3)6]2+ « Co2+ + 6NH3
| 4, 07 × 10-5
|
| [Cu(CN)2]- «Cu+ + 2CN-
| 1, 00 × 10-24
|
| [Cu(CN)4]3- « Cu+ +4CN-
| 5, 13 × 10-31
|
| [Cu(NH3)4]2+ « Cu2+ + 4NH3
| 9, 33 × 10-13
|
| [Fe(CN)6]4- « Fe2+ + 6CN-
| 1, 00 × 10-24
|
| [Fe(CN)6]3- « Fe3+ + 6CN-
| 1, 00 × 10-31
|
| [Hg Cl4]2- « Hg2+ + 4Cl-
| 6, 03 × 10-16
|
| [Hg(CN)4]2- « Hg2+ + 4CN-
| 3, 02 × 10-42
|
| [Hg(CNS)4]2+ « Hg2+ + 4CNS-
| 1, 29 × 10-22
|
| [HgI4]2- « Hg2+ + 4I-
| 1, 38 × 10-30
|
| [Ni(CN)4]2- « Ni2+ + 4CN-
| 1, 00 × 10-22
|
| [Ni(NH3)6]2+ « Ni2+ + 6NH3
| 9, 77 × 10-9
|
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Плотности водных растворов некоторых веществ при 200С
H2S04
| HCl
| СН3СООН
| ω
| ρ , г/л
| ω
| ρ , г/л
| ω
| ρ , г/л
| 0, 003
|
| 0, 004
|
| 0, 04
|
| 0, 032
|
| 0, 024
|
| 0, 08
|
| 0, 062
|
| 0, 044
|
| 0, 12
|
| 0, 091
|
| 0, 064
|
| 0, 16
|
| 0, 120
|
| 0, 085
|
| 0, 20
|
| 0, 147
|
| 0, 105
|
| 0, 24
|
| 0, 174
|
| 0, 125
|
| 0, 28
|
| 0, 201
|
| 0, 145
|
| 0, 32
|
| 0, 227
|
| 0, 165
|
| 0, 36
|
| 0, 252
|
| 0, 184
|
| 0, 40
|
| 0, 277
|
| 0, 204
|
| 0, 44
|
| 0, 302
|
| 0, 223
|
| 0, 48
|
| 0, 326
|
| 0, 243
|
| 0, 52
|
| 0, 350
|
| 0, 262
|
| 0, 56
|
| NaCl
| NaOH
| КОН
| ω
| ρ , г/л
| ω
| ρ , г/л
| ω
| ρ , г/л
| 0, 01
|
| 0, 02
|
| 0, 02
|
| 0, 02
|
| 0, 04
|
| 0, 04
|
| 0, 04
|
| 0, 06
|
| 0, 06
|
| 0, 06
|
| 0, 10
|
| 0, 10
|
| 0, 08
|
| 0, 14
|
| 0, 14
|
| 0, 10
|
| 0, 18
|
| 0, 18
|
| 0, 12
|
| 0, 22
|
| 0, 22
|
| 0, 14
|
| 0, 26
|
| 0, 26
|
| 0, 16
|
| 0, 30
|
| 0, 30
|
| 0, 18
|
| 0, 34
|
| 0, 34
|
| 0, 20
|
| 0, 38
|
| 0, 38
|
| 0, 22
|
| 0, 42
|
| 0, 42
|
| 0, 24
|
| 0, 46
|
| 0, 46
|
| 0, 26
|
| 0, 50
|
| 0, 50
|
|
Популярное:
|