Кислород, воздух, инертные газы

 

При изучении этой темы следует обратить внимание на относитель­ную распространенность кислорода и других элементов в земной коре. Благодаря своей химической активности кислород входит в состав большинства веществ как в неживой, так и в живой природе. Изучите классификацию оксидов. Характер оксидов, элементов яв­ляется важнейшей характеристикой их свойств.

Обратите внимание на роль кислорода и воздуха для процессов жизнедеятельности.

Рассмотрите методы разделения воздуха, получения в технике ки­слорода, озона, инертных газов и их применение.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

301. Какое количество кислорода (объем при н.у.) можно получить при разложении 1 кг следующих веществ:

1) хлората калия;

2) перманганата калия;

3) окиси ртути;

4) пероксида водорода 30%-ного;

5) воды?

302. Подсчитайте массу кислорода в 1 л воды, насыщенной этим газом при 0 ⁰С и нормальном давлении.

303. Исходя из строения атома кислорода, укажите его валентные воз­можности. Какие степени окисления проявляет кислород в соеди­нениях.

304. Укажите лабораторные и промышленные способы получения ки­слорода, перечислите важнейшие области практического приме­нения.

305. Опишите электронное строение молекулы О₃, сравните химиче­скую активность озона и молекулярного кислорода. Как получить озон из молекулярного кислорода?

306. Как действует озон на:

1) ртуть;

2) сернистый газ;

3) пероксид водорода;

4) йодистый калий.

307. Минимальная ощутимая концентрация озона в воздухе составляет 0, 2 ∙ 10^–6 г/л. Определите, какой объем воздуха можно озониро­вать до этого предела одной грамм-молекулой озона.

308. Растворимость воздуха при 0 ⁰С составляет 0, 0375 г/л воды. Опре­делить объем воздуха, выделившегося из 1 л воды при кипячении воды, насыщенной воздухом при 0 ⁰С.

309. Какова по сравнению с обычным воздухом плотность " искусст­венного воздуха" (80 % гелия и 20 % кислорода), применяемого водолазами?

310. Какой объем воздуха надо переработать чтобы получить 1 л:

1) гелия;

2) неона;

3) аргона;

4) криптона;

5) ксекона.

311. Растворимость чистого кислорода при 760 мм рт. ст. и 20 ⁰С со­ставляет 0, 0331 объема на один объем воды. Определить сколько кислорода можно получить из воздуха, выделенного кипячением 1 м³ воды, насыщенной воздухом при 20 ⁰С. Парциональное дав­ление кислорода в воздухе 160 мм рт. ст.

312. Сколько кислорода можно получить при каталитическом разло­жении 1 кг 30 %-ного пероксида водорода; 100 %-ного перокеида водорода.

313. Какой объем озона следует добавить к 1 л воздуха, чтобы полу­чить газовую смесь, плотность которой равна плотности кислоро­да при той же температуре?

314. Какой объем кислорода следует добавить к 1 м³ воздуха (21% О₂), чтобы содержание в нем кислорода повысилось до 25 %?

315. После прохождения воздуха через озонатор плотность его повы­силась на 5 %. Сколько процентов озона содержится в таком озо­нированном воздухе?

316. После озонирования некоторого объема кислорода установлено, что объем газа уменьшился на 500 мл. Какой объем озона образо­вался? Какое количество теплоты поглотилось при его образова­нии, если для озона Δ Н⁰₂₉₈ = 144, 2 кДж/моль?

317. Общее давление смеси, состоящей из 2 моль кислорода и 3 моль водорода равно 800 кПа. Чему равно парциальное давление ки­слорода в смеси?

318. К каким элементам Вы отнесете ксенон - к металлам или к неме­таллам. Приведите примеры соединений для обоснования Вашей точки зрения.

319. Можно ли назвать гелий р-элементом? Дайте аргументированный ответ. Как Вы считаете, правильно ли располагают гелий в VIII А группе периодической системы?

320. Какое количество воздуха нужно переработать в установке для получения 1 млн. м³ (н.у.) кислорода в год? Степень извлечения кислорода из воздуха 90%, кислорода в воздухе содержится 23% по массе.

 

Водород. Вода.

 

Водород является одним из самых распространенных элементов в земной коре и самым распространенным во вселенной. Поведение его соединений с другими элементами, как и кислородных соединений, яв­ляется важнейшей их характеристикой. Водород образует важнейшие, определяющие кислотно-основные явления- ионы: прогон и гидроксил,

Обратите внимания на особые свойства воды (температурный ин­тервал жидкого состояния, полярность, способность растворять различ­ные соединения, способность диссоциировать, температурную зависи­мость плотности) и ее роль в жизнедеятельности животных и растений.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

321. Исходя, из строения атома водорода, указать какую степень окис­ления может он проявлять в своих соединениях. Приведите при­меры реакций, в которых газообразный водород играет роль окислителя и в которых - восстановителя.

322. Как получают водород в промышленности и лаборатории? При­вести уравнения реакций.

323. Можно ли для электролитического получения водорода использо­вать в качестве электролита водные растворы Н₂SО₄, К₂SО₄, КСl, СuSО₄, NaOH? Ответ обосновать.

324. Почему в короткопериодном варианте периодической системы элементов водород помещают в первой и седьмой группах одно­временно? Приведите примеры сходства водорода со щелочными элементами.

325. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства во­дорода и ионов водорода, привести примеры реакций.

326. Дайте общие определения гидридов как группы соединений, со­держащих водород. Из приведенных ниже формул выберете те, которые отвечают гидридам. SnН₄, CН₄, NН₃, АlН₃, NaН, HBr, В₂Н₆, С₂Н₆, CaН₂, С₂Н₂, H₂S, H₂O₂, TiН₂, Н₂F₂, Н₂О.

327. Какие изотопы водорода Вам известны? Все ли они встречаются в природе? Что такое тяжелая вода и где ее используют в промыш­ленности? Какое вещество – оксид протия или оксид дейтерия имеет более низкую температуру кипения?

328. Какие степени окисления характерны для водорода? Приведите примеры соединений водорода в различных степенях окисления.

329. Почему пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте электронные и мо­лекулярные уравнения реакций взаимодействия Н₂О:

1) с раствором КI,

2) с подкисленным серной кислотой раствором КМnО₄.

330. При промывании ран пероксидом водорода из раствора выделя­ются пузырьки газа. Что это за газ? В результате какой реакции он выделяется?

331. Дать краткую характеристику следующих видов воды:

1) химически чистой, 5) дистиллированной;

2) гигроскопической; 6) кристаллизационной;

3) перегнанной; 7) переохлажденной;

4) тяжелой; 8) сверхтяжелой.

332. Сколько молекул тяжелой воды содержится в 1 кг воды, если примесь тяжелой воды в природной воде составляет 0, 02 % по массе?

333. Какая вода - оксид протия, оксид дейтерия (тяжелая вода) или ок­сид трития (сверхтяжелая вода) замерзает при более высокой температуре?

334. Какие изотопы водорода Вам известны? Все ли они встречаются в природе? Что такое тяжелая воды и где ее используют в про­мышленности? Какое вещество - оксид протия или оксид дейте­рия имеет более низкую температуру кипения?

335. Отличаются ли Н₂О по молекулярному и процентному составу в состоянии пара, жидкости и льда?

336. Рассчитайте методом интерполяции:

1) давление водяного пара при 42 ⁰С;

2) давление, при котором температура кипения воды равна 100, 5 ⁰С.

337. Почему разрывается стеклянный сосуд при замерзании содержа­щейся в нем воды? Ответ поясните с учетом строения воды.

338. В какой роли (окислителя, восстановителя, кислоты или лиганда) выступает вода при взаимодействии со следующими веществами и ионами: HBr, NН₃, Мg²⁺, Mg, Cl^–, Cl₂ ?

339. Почему не происходит полное замерзание воды в прудах, озерах и реках. Ответ обосновать.

340. Для плавления 1 г льда при 0 ⁰С требуется 333, 5 Дж теплоты. Чему равна теплота плавления 1 моль льда при той же температуре?

 

 

S-элементы

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

341. Почему пероксид водорода может проявлять как окислитель­ные, так и восстановительные свойства. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия Н₂О₂:

1) с раствором KI;

2) с подкисленным серной кислотой раствором КМnО₄.

342. Вычислите постоянную жесткость воды, зная, что для удаления ионов Са²⁺ содержащихся в 50 л этой воды, потребовалось при­бавить к воде 21, 6 г безводной буры.

343. Какую массу соды Nа₂СО₃ надо прибавить к 30 л воды, чтобы устранить общую жесткость воды, равную 4, 64 ммоль/л.

344. Временная жесткость воды равна 8 ммоль/л. При кипячении 24 л этой воды выделилось 8, 56 г смеси карбоната кальция и гидроксокарбоната магния. Вычислите массу каждого компонента смеси.

345. Через водный раствор гидроксида натрия пропускают следую­щие вещества:

1) хлор,

2) хлороводород,

3) сероводород,

4) диоксид углерода.

Укажите формулы и названия всех веществ, образующихся в каждой протекающей реакции.

346. Составьте уравнения реакций между магнием и следующими веществами:

1) серная кислота (разб.),

2) азотная кислота (разб.),

3) вода (горяч.)

347. Объясните, почему при пропускании диоксида углерода через раствор хлорида кальция осадок СаСО₃ не выпадает, а при про­пускании диоксида углерода через раствор гидроксида кальция - выпадает?

348. Постоянную жесткость можно устранить с помощью Nа₂СО₃ или с помощью Na₃PО₄. Действие какого реагента более эффек­тивно? Ответ подтвердите расчетом.

349. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде:

1) NaH + Н₂О →

2) СаН₂ + Н₂О →

3) NaO + Н₂О →

4) Na₂O₂ + Н₂О →

350. Рассчитайте массу нитрата калия, подвергшегося термическому разложению, если газ, выделившийся при этой реакции, занима­ет такой же объем, как и газы, полученные при термическом разложении 993 г нитрата свинца (II).

351. Вычислите массу гидроксида калия, необходимого для получе­ния 50 кг бертолетовой соли, если выход продукта составляет 87 %.

352. Технический хлорат калия содержит 5% примесей. Определите массу КСlО₃, необходимого для получения кислорода в объеме, достаточном для окисления 14 л аммиака без катализатора (н.у.).

353. Какие соединения называются гидридами? Какой тип связи ха­рактерен для гидридов? Сходство с какими элементами обнару­живает водород, образуя гидриды?

354. Кислородные соединения щелочных металлов бывают следую­щих типов: Ме₂О, Ме₂О₂, МеО₂, МеО₃. Как называются эти соединения? Каково их строение? Напишите уравнения реакций взаимодействия их с водой.

355. Как можно получить гидрид кальция? Какими свойствами он обладает? Напишите уравнения реакций взаимодействия гидри­да кальция с водой, разбавленной серной кислотой, углекислым газом.

356. Какие вещества образуются при сгорании каждого из простых веществ элементов IА группы на воздухе? Как эти продукты реагируют с:

1) холодной водой;

2) водой при кипячении.

357. Осуществите следующие превращения:

1) NaCl → NaOH → Nа₂СО₃ → NаNО₃ → NaNO₂;

2) NaCl → Na → Na₂O₂ → Na₂O → Na₂SO₄.

358. Взаимодействием кальцинированной соды массой 10 т с гашен­ной известью получена каустическая сода массой 6, 7 т. Опреде­лите выход продукта.

359. Допишите уравнения реакций:

1) ВаО₂ + FeSО₄ + H₂SO₄ →

2) ВаО₂ + Сr₂(SО₄)₃ + NaOH →

3) BaО₂ + HgCl₂ → Hg + …

360. По 20 г оксида бериллия сплавили с оксидом кремния и окси­дом натрия. Какие соли и в каком количестве образовались при этом?

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: