2020-05-25
209
Напишите уравнения реакций (вопросы с 1 по 30), характеризующие следующие превращения, назовите полученные вещества:
| 1 | NH3→ N2→ NO → NO2→ HNO3→ NH4NO3. | |||
| 2 | MgCl2 → Mg → MgO → MgSO4 → MgCO3. | |||
| 3 | Ca → Ca(OH)2 → CaCl2 → CaCO3. | |||
| 4 | ┌─► FeCl3 ┐ FeO → Fe → FeCl2 ─┤ ├─► Fe(OH)3 → Fe2O3. └─► Fe(OH)2┘ | |||
| 5 | SO3 → Н2SO4 → Na2SO4 → SO3 → CaSO4. | |||
| 6 | Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuCl2 → Cu. | |||
| 7 | Zn → ZnO → Zn(OH)2 → Na2ZnO2 → ZnCl2. | |||
| 8 | C→ CO → CO2 → NaHCO3 → Na2CO3 → CaCO3. | |||
| 9 | P4 → Ca3P2 → PH3 → P4H10 → HPO3 → H3PO4. | |||
| 10 | NH4Cl → NH4NO3 → NH3 → NO → NO2 → HNO3. | |||
| 11 | KClO3 → KCl → Cl2 → NaClO. | |||
| 12 | Cl2 → HCl → Cl2 → NaCl → NaOH. | |||
| 13 | Cr → Cr2(SO4)3 → Cr(OH)3 → Na3[CrOH)6] → Cr(NO3)3 → Cr2O3. | |||
| 14 | Mg → Mg(NO3)2 → Mg(OH)2 → MgOHCl → MgCl2. | |||
| 15 | Cr → CrSO4 → Cr(OH)2 → Cr(OH)3 → Na3[CrOH)6]. | |||
| 16 | Na2CrO4 → Na2Cr2O7 → Cr2(SO4)3 → CrSO4 → Cr. | |||
| 17 | Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2 → CaSiO3. | |||
| 18 | Al → AlCl3 → Al(OH)3 → Na[AlOH)4] → Al(OH)3 → Al2O3 → Al. | |||
| 19 |  Ba → BaO → Ba(OH)2
BaCl2 → BaSO4. | |||
| 20 | Ca3(PO4)2 → Ca(H2PO4)2 → CaSO4 → CaCl2 → CaCO3. | |||
| 21 | Al → Al2O3 → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → AlPO4. | |||
| 22 | O
||
CaCO3 → CaO → CaC2 → C2H2 → CH3C → CO2.
  |
CaCl2 OH
| |||
| 23 | P4 → P4O10 → H3PO4 → KH2PO4 ↓ ↓ K3PO4 → Ca3(PO4)2 | |||
| 24 | Pb(NO3)2 → NO2 → HNO3 → NH4NO3 → NH3. | |||
| 25 | FeSO4 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe. | |||
| 26 | K2CO3 → K2SO4 → KCl → Cl2 → CaCl2. | |||
| 27 | O || C6H6 → CO2 → CO → HC → CH3OH. | H | |||
| 28 | C4H10 → CO2 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → CaO. | |||
| 29 | HNO2 → HNO3 → NH4NO3 → N2O → N2. | |||
| 30 | S → H2S → SO2 → H2SO3 → KHSO3. ↓ H2SO4 |
31 Дело было в Киеве во время Гражданской войны. Город то переходил к Красной армии, то его занимало войско Петлюры, то белая гвардия Деникина. По совету сына-химика один ювелир, чтобы спасти свое золото, растворил его в концентрированной соляной кислоте, насыщенной хлором (т.к. азотной кислоты для приготовления «царской водки» ювелир раздобыть не мог). Полученные лимонно-желтые растворы хранились в больших закупоренных бутылках в подвале. Когда при очередном обыске ювелира спрашивали, что находится в бутылях, он отвечал: «Это раствор хлорки для дезинфекции». Резкий запах хлора отпугивал любителей легкой наживы. Какие химические реакции использовал ювелир?
32 Сода бывает разная – питьевая, кристаллическая, кальцинированная и каустическая. Каковы формулы этих соединений? Какое из веществ, известных под этими техническими названиями, является самым сильным основанием?
33 В кладовке на даче обнаружились три большие банки, надписи на которых почти полностью стерлись. Можно было только с трудом разобрать слово «… известь» на каждой из них. Вещества в банках на вид казались похожими друг на друга. Как определить, что в них было?
34 При сжигании металлического магния получился продукт – белый порошок. Его обработали небольшим количеством воды и нагрели смесь. Из пробирки начал выделяться газ, который обнаружили с помощью полоски фильтровальной бумаги, смоченной раствором фенолфталеина. Индикатор приобрел малиновый цвет. Почему?
35 Французские химики Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар в 1830 году провели опыт, едва не стоивший им жизни. В большую реторту они засыпали смесь гидроксида калия с железными опилками и стали ее нагревать. И вдруг раздался страшный взрыв. Ученые в ужасе смотрели на разлетевшиеся по лаборатории осколки, смешанные с раскаленными опилками. После этого случая Гей-Люссак, оправляясь от ран, провел в постели почти полтора месяца. К счастью, его коллега отделался легкими царапинами. Какую реакцию хотели провести французские химики, и в чем заключалась ошибка?
36 Известно, что диоскид кремния – это кислотный оксид. Однако соответствующую ему ортокремниевую кислоту невозможно получить прямым взаимодействием SiO2 с водой. Необходимо использовать «обходные дороги». Какие именно?
37 В молекуле диоксида углерода СО2 связи углерод-кислород двойные, а в молекуле монооксида углерода СО – тройные и более прочные. Поэтому одно время считалось, что атмосфера планеты Венера состоит главным образом из СО. Только когда были установлены значения «средневенерианской» температуры (4800С) и давления (~100 атм), мнение ученых на этот счет переменилось. Почему?
38 Со времен Гомера известен этот оксид – бесцветный газ с резким запахом. Одиссей, хитроумный герой Троянской войны, окуривал им помещение, в котором сражался, и, в конце концов, победил женихов Пенелопы. Плиний Старший, римский историк (23079 гг.н.э.), тоже упоминал в своих сочинениях о газообразном оксиде, который уничтожает инфекцию и вредных насекомых. Тот же оксид стал причиной смерти Плиния во время извержения Везувия в 79 г.н.э. В наши дни это соединение выбрасывается в атмосферу с дымом тепловых электростанций и металлургических заводов и является причиной «кислотных дождей». Когда «газ Одиссея» смешивают с влажным сероводородом, выделяется сера, а пероксид водорода в водном растворе превращает его в сильную кислоту. Что это за газ? Составьте соответствующие уравнения реакций.
39 Во время лекции о кислородсодержащих соединениях хлора был показан опыт, в котором на бесцветные кристаллы хлората калия KClO3 (бертолетова соль) подействовали концентрированной серной кислотой. Образовался оранжевый газ, который на воздухе взорвался со слабым хлопком. Влажная иодкрахмальная (пропитанная раствором иодида калия и крахмала) бумажка, внесенная в колбу, где вели опыт, мгновенно посинела. Какие химические реакции легли в основу опыта?
40 Рубин и сапфир – прозрачные минералы, драгоценные камни редкостного блеска, по твердости, уступающие только алмазу. Рубин – кроваво-красного цвета, а сапфир – чудесного синего. Рубин и сапфир соперничают между собой по красоте, превосходя все остальные драгоценные камни. Каков химический состав этих камней?
41 Римский врач и философ Диоскорид Педаний (I в.н.э.) использовал в качестве лекарства от кожных болезней белое вещество волокнистого строения – «философскую шерсть». Позже европейские алхимики XV-XVI вв., обсуждая свойства «философской шерсти», отмечали, что это вещество «исчезает» не только в кислотах и щелочах, но даже в водном растворе аммиака. При нагревании «философская шерсть» становилась желтой. А при охлаждении снова белела. Прокаливая «философскую шерсть» с углем можно было превратить ее в серебристый жидкий металл, добавка которого к меди давала сплав, цветом похожий на золото… Что же такое философская шерсть? Составьте уравнения соответствующих реакций.
42 Известно, что рубин – один из самых стойких к химическим взаимодействиям драгоценных камней. В связи с этим однажды поступило предложение хранить высокочистые и очень агрессивные сжиженные фтор F2, жидкие фтороводород HF и трифторид брома BrF3 в ампулах из рубина. Можно ли это осуществить?
43 Многие из оксидов известны людям как краски – белые, красные, желтые, зеленые. Существует, по крайней мере, два вида оксидных белил, два вида «суриков» и несколько «охр». Какие это вещества?
44 Хлорид натрия, выделяясь из водного раствора, образует бесцветные кристаллы кубической формы. А почему поваренная соль бывает розовой? При каких условиях кристаллический хлорид натрия приобретает синий цвет?
45 Русские аптекари времен Ивана Грозного для получения серной кислоты растворяли в воде сульфаты калия и алюминия, упаривали раствор до образования бесцветных кристаллов, отфильтровывали их, сушили, рассыпав кристаллы на противнях, а затем нагревали в ретортах, из которых отгоняли «кислый спирт». Объясните все эти операции. Составьте уравнения реакций.
46 «Похищена красная ртуть – ценный стратегический и радиоактивный материал!» - заголовки подобного рода пестрели на страницах газет и журналов в середине 90-х гг. ХХ. Что же такое «красная ртуть» - выдумка журналистов или реальное химическое вещество?
47 Пророк Моисей, как повествует Библия (Исход, XIV, 5-21), вел израильтян из Египта через безводную пустыню Сур. Измученные жаждой, они с трудом добрались до местности Мерр, но обнаружили, что вода источников здесь горькая и пить ее невозможно. И возроптали они на Моисея… Но Бог велел пророку бросить в воду ветки растущего вблизи дерева. И – чудо! – вода стала пригодной для питья! Что же произошло? Составьте уравнения реакции.
48 Нашатырь используют при пайке металлов для травления их поверхностей. На чем основан этот процесс?
49 В темной-темной комнате, в черном-черном шкафу, на черной-черной полке стояла большая-пребольшая запечатанная бутыль, а в бутыли – смесь двух газов, бесцветного и желто-зеленого. Пришли люди в черной-черной одежде, достали бутыль с полки, поставили на черный-черный стол и… включили свет! Что произошло? Составьте уравнение реакции.
50 Смазывая порез на пальце, вы капнули иодной настойки на скатерть или на одежду, появилось некрасивое пятно. Как от него можно избавиться химическим путем? Составьте уравнения соответствующих реакций.
ТЕМА 9 ОСНОВЫ ХИМИИ МЕТАЛЛОВ
Если в периодической системе Д.И. Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то справа, вверху над диагональю, будут находиться элементы-неметаллы (исключая элементы побочных подгрупп), а слева внизу – элементы металлы (к ним относятся элементы побочных подгрупп). Элементы, расположенные вблизи диагонали (Ве, Al, Ti, Ge, Nb, Sb), обладают двойственной природой: металлов и неметаллов.
По признаку деления элементов на семейства к металлам можно отнести s -элементы I и II групп, d - и f -элементы, а также p-элементы III группы, кроме бора.
Атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. В результате в узлах кристаллической решетки появляются положительно заряженные ионы, а между ними свободно перемещаются электроны. Связь между положительными ионами, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу, называется металлической. Металлической связью объясняются многие физические свойства металлов: хорошая ковкость и пластичность, электро- и теплопроводность. По агрегатному состоянию все металлы (исключение, ртуть) при обычных условиях являются твердыми веществами.
Металлы классифицируются на легкие (плотность до 5 г/см3) и тяжелые (плотность больше 5 г/см3). Кроме того, металлы отличаются друг от друга по твердости: самые мягкие – щелочные, их можно резать ножом; самый твердый - хром, им можно резать стекло. Металлы делятся на легкоплавкие (до 10000С) и тугоплавкие. Наиболее тугоплавкий металл - вольфрам, он плавится при температуре 33900С. В металлургии металлы делятся на черные (железо, марганец, хром) и цветные (все остальные металлы).
Атомы металлов сравнительно легко отдают валентные электроны и переходят в положительно заряженные ионы. Поэтому металлы являются восстановителями. Способность отдавать электроны проявляется у металлов в разной степени. Чем легче металл отдает электроны, тем он активнее и тем более энергично взаимодействует с неметаллами и ионами других металлов. По активности все металлы располагаются в ряд, который называется рядом стандартных электродных потенциалов. На основе ряда стандартных электродных потенциалов составляют уравнения реакций вытеснения металлов из солей; более активный металл вытесняет менее активный. Все металлы, стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, вытесняют его из растворов разбавленных кислот.
