Задания по химии. Тема: Периодическая система Д.И. Менделеева, электронные и графические
схемы строения атомов элементов.
Вариант №1
1.Дайте характеристику элементу № 15.
2.Изобразите схему электронного строения атома элемента, расположенного в VI группе и 3 периоде. Составьте формулы его высшего оксида и соответствующего ему гидроксида, укажите их характер, запишите уравнения соответствующих реакций.
3.Какой элемент более активен, то есть имеет большие металлические или неметаллические свойства: Mg или Аl, Р или Аs? Какое соединение активнее: КОН или Са(ОН)2, Н2SiO3 или Н2СО3? ответ поясните.
4.Составьте электронные формулы и графические электронные формулы, отражающие порядок распределения электронов по орбиталям в атомах кремния, кальция и никеля. Определите:
а) к каким элементам (S-, Р-, d-, f-) они принадлежат,
б) какие подуровни занимают валентные электроны этих атомов.
5.Из приведённых ниже электронных формул атомов химических элементов выберите те, которые соответствуют химическим элементам, образующим высший оксид состава Э2О7:
а) …3s1,
б) …3s23p63d54s2,
в) 1s22s22p6,
г) …3s23p5,
д)…4s24p2.
Поясните ваш выбор и напишите знаки этих химических элементов.
Тема: Виды химической связи.
Вариант № 1.
1.Охарактеризуйте ионную связь. Приведите примеры веществ с такой связью и на конкретных примерах поясните механизм её образования.
2.Определите вид химической связи и степени окисления элементов в следующих соединениях: Н2SO4, К2S, Мg3N2, NO2, РСl3.
3.У какого из перечисленных ниже веществ ярче выражены неметаллические свойства: Si, Р, S? Как изменяются свойства соответствующих оксидов и кислородсодержащих кислот? Для оксида фосфора и его кислородсодержащей кислоты запишите уравнения соответствующих реакций, подтверждающих их свойства.
4.Приведите примеры веществ с молекулярной кристаллической решёткой. Какие физические свойства характерны для них?
5.Изобразите электронные формулы молекул F2, N2,H2O.
Тема: Реакции ионного обмена.
Вариант № 1
1.Напишите полные и сокращённые ионные уравнения реакций ионного обмена между водными растворами следующих веществ:
а) хлоридом железа (III) и гидроксидом калия;
б) карбонатом лития и соляной кислотой;
в) гидроксидом кальция и соляной кислотой.
2.Напишите полное ионное и молекулярное уравнение реакции, сущность которой выражена сокращённой формой записи:
а) 2Н ++ SO32— = Н2О + SO2↑
б) Fe3+ + 3OH— = Fe(OH)3↓,
в) Мg2+ + CO32— =MgCO3↓
3.Допишите сокращённые ионные уравнения реакций в приведённых схемах:
а) 2Н+ + ? → Н2SiO3↓,
б) ? + SO42--→ ВаSO4↓,
в) ? + ? →Н2O
Напишите полные ионные и молекулярные уравнения реакций, соответствующие указанным сокращённым ионным.
Тема: Окислительно-восстановительные реакции.
Вариант № 4
1.Определите степень окисления каждого элемента в следующих соединениях: Сr2O3; НMnO4; К2О2; НNO3; Fe2(SO4)3.
Первое соединение фтора - флюорит (плавиковый шпат) CaF2 - описано в конце XV века под названием "флюор" (от fluere - "течь", по свойству этого соединения понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава). В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту. Как один из элементов плавиковой кислоты, элемент фтор был предсказан в 1810 году, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя Анри Муассаном в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2.
Нахождение в природе, получение:Название "фтор" (от греч. fqoroz - разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется в русском и некоторых других языках; во многих странах приняты названия, производные от латинского "Fluor".
Фтор является "чистым элементом", то есть в природе содержится только изотоп фтора 19F. Известны 17 радиоактивных изотопов фтора с массовым числом от 14 до 31. Самым долгоживущим из них является 18F с периодом полураспада 109,8 минуты, важный источник позитронов, использующийся в позитрон-эмиссионной томографии.
Физические свойства:В лабораторных условиях фтор можно получать с электролиза. В медный сосуд 1, заполненный расплавом KF·3HF помещают медный сосуд 2, имеющий отверстия в дне. В сосуд 2 помещают толстый никелевый анод. Катод помещается в сосуд 1. Таким образом, в процессе электролиза, газообразный фтор выделяется из трубки 3, а водород из трубки 4. Важным требованием является обеспечение герметичности системы, для этого используют пробки из фторида кальция со смазкой из оксида свинца(II) и глицерина. В 1986 году, во время подготовки к конференции по поводу празднования 100-летия открытия фтора, Карл Кристе открыл чисто химического получения фтора с использованием реакции во фтороводородном растворе K2MnF6 и SbF5 при 150 °C:
K2MnF6 + 2SbF5 = 2KSbF6 + MnF3 + F2
Хотя этот метод не имеет практического применения, он демонстрирует, что электролиз необязателен.
Промышленное производство фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF·3HF (часто с добавлениями фторида лития) при температуре около 100°С в стальных электролизёрах со стальным катодом и угольным анодом.
Слабо светло-оранжевый газ, в малых концентрациях запах напоминает одновременно озон и хлор, очень агрессивен и ядовит. Сжижается при 88 К, при 55 К переходит в твердое состояние с молекулярной кристаллической решёткой, которая может находиться в нескольких модификациях. Структура a-фтора (стабильная при атмосферном давлении) является моноклинной гранецентрированной.
Химические свойства:Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами (редкие исключения - фторопласты), и с большинством из них - с горением и взрывом. Контакт фтора с водородом приводит к воспламенению и взрыву даже при очень низких температурах (до -252°C). Фтор также окислять кислород образуя фторид кислорода OF2.
Важнейшие соединения:С азотом фтор реагирует лишь в электрическом разряде, с платиной - при температуре красного каления. Некоторые металлы (Fe, Сu, Al, Ni, Mg, Zn) реагируют с фтором с образованием защитной плёнки фторидов, препятствующей дальнейшей реакции.
Фтор взаимодействует со многими сложными веществами. Он замещает все галогены в галогенидах, легко фторируются сульфиды, нитриды и карбиды. Гидриды металлов образуют с фтором на холоду фторид металла и HF; аммиак (в парах) - N2 и HF. Фтор замещает водород в кислотах или металлы в их солях:
НNО3(или NaNO3) + F2 => FNO3 + HF (или NaF);
Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с фтором при обычной температуре; при этом получаются соответствующий фторид, СО2 и О2.
В атмосфере фтора горит даже вода: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2.
Фтор энергично реагирует с органическими веществами.
Фторид кислорода, OF2 ??? ...
Применение:...
Фтороводород - бесцветный газ с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C - бесцветная подвижная жидкость. Хорошо растворим в воде в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует азеотропную смесь с концентрацией 35,4% HF, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.
Фториды ??? ...
...
Гексафторид серы, SF6 (элегаз) - тяжелый газ, практически бесцветный, обладает высокими электроизолирующими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен.
Газообразный фтор используется для получения:
- гексафторида урана UF6 из UF4, применяемого для разделения изотопов урана для ядерной промышленности,
- трёхфтористого хлора ClF3 - фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива,
- шестифтористой серы SF6 - газообразный изолятор в электротехнической промышленности,
- фреонов - хороших хладагентов,
- тефлонов - химически инертных полимеров,
- гексафтороалюмината натрия - для последующего получения алюминия электролизом и т.д.