КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
ВодородПримеры заданий части A
1. В железосодержащих продуктах реакций между железом и разбавленными кислотами HCl, H2SO4 и HNO3 общая сумма числа атомов всех элементов равна 1) 14 2) 18 3) 22 4) 26
2. В уравнениях реакций Fe + O2 → (FeIIFeIII2)O4 Fe + Cl2 → FeCl3 Fe + Н2O (пар) → (FeIIFeIII2)O4 + Н2 общая сумма коэффициентов равна 1) 6 2) 7 3) 12 4) 25
3. Соль NaCrO2 получают при взаимодействии между 1) CrO3 и Na2O 2) Cr2O3 и Na2CO3 3) CrО и NaOH 4) CrO2 и NaHCO3
4. Будет протекать реакция при внесении меди в разбавленные растворы 1) бромоводорода 2) нитрата ртути(II) 3) серной кислоты 4) азотной кислоты
5. Протекают реакции 1) H2SO4 + FeCO3 →… 2) AgNO3 + HI (p‑p) →… 3) K2Cr2O7 (p‑p) + PbO2 →… 4) AgNOg (p‑p) + Au →…
6–9. Масса тигля из 6. платины 7. меди 8. серебра 9. железа при прокаливании на воздухе 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется 4) не знаю
10–11. В молекулярных уравнениях реакций 10. Fe2O3 + HNOg →…, Fe(OH)2 + O2 → FeO(OH) +… 11. CuO + С → CO2 + Cu, Fe2O3 + CO → Fe +… общая сумма коэффициентов равна 1) 12 2) 15 3) 16 4) 22
12. Сплав, оба компонента которого реагируют с концентрированной азотной кислотой, – это 1) Al + Cu 2) Pt + Аu 3) Hg + Ag 4) Fe + Cr
13. He протекает реакция замещения между реагентами 1) CuSO4 и Zn 2) Pb(NO3)2 и Cr 3) Fe и ZnSO4 4) Cd и Hg(NO3)2
14. Для удаления примеси NiSO4 из раствора FeSO4 надо добавить 1) хлорид бария 2) нитрат серебра(I) 3) гидроксид калия 4) железо
15. Пластинка металла окажется покрытой другим металлом, взятым в виде раствора соли, в наборах 1) Zn и Pb(NO3)2 2) Cu и Hg(NO3)2 3) Со и MnSO4 4) Pb и CrCl3
16–17. Коррозия стального изделия, склепанного с 16. хромом 17. никелем во влажном воздухе 1) усиливается 2) ослабевает 3) не изменяется 4) не знаю
7. Неметаллы главных подгрупп IV–VII групп
Водород – первый элемент Периодической системы (1‑й период, порядковый номер 1). Не имеет полной аналогии с остальными химическими элементами и не принадлежит ни к какой группе (в таблицах условно помещается в IA– и/или в VIIA‑группу). Атом водорода наименьший по размерам и самый легкий среди атомов всех элементов. Электронная формула атома 1s1, характерные степени окисления 0, +I и реже – I. Состояние HI считается устойчивым (соединения с H‑I – сильные восстановители). Шкала степеней окисления водорода:
По электроотрицательности (2,10) водород занимает промежуточное положение между типичными металлами и типичными неметаллами. Проявляет амфотерные свойства – металлические и неметаллические. Входит в состав катионов (катионы оксония Н3O+ и аммония NH4+, аквакатионы металлов) и многочисленных анионов – кислых кислотных остатков (HS‑, HCO3‑ и др.). Природный водород содержит изотоп 1Н – протий с примесью стабильного изотопа 2H(D) – дейтерия и следами радиоактивного изотопа 3Н(Т) – трития (на Земле всего 2 кг трития). В химии символом Н в формулах веществ обозначается содержащаяся в них природная смесь изотопов с преобладанием изотопа протий, а сами вещества рассматриваются как почти изотопночистые соединения протия. Водород – наиболее распространенный элемент в космосе (Солнце, большие планеты Юпитер и Сатурн, звезды, межзвездная среда, туманности); в состав космической материи входит 63 % Н, 36 % Не и 1 % всех остальных элементов. В природе – третий по химической распространенности элемент (после О и Si), основа гидросферы. Встречается в химически связанном виде (вода, живые организмы, нефть, природный уголь, минералы), содержится в верхних слоях атмосферы. Водород Н2. Простое вещество. Бесцветный газ без запаха и вкуса. Молекула содержит ковалентную σ‑связь Н – Н. Очень легкий, термически устойчивый до 2000 °C. Весьма мало растворим в воде. Хемосорбируется металлами Fe, Ni, Pd, Pt, где находится в атомном состоянии. Водород Н2 может проявлять в одних условиях восстановительные свойства (чаще), в других – окислительные свойства (реже): восстановитель Н20 – 2е‑ = 2НI окислитель Н20 + 2е‑ = 2Н‑I Сильный восстановитель при высоких температурах, водород реагирует с неметаллами и оксидами малоактивных металлов, выполняет роль окислителя в реакциях с типичными металлами:
Очень высокой восстановительной способностью обладает атомарный водород Н0 (водород in statu nascendi, лат., – в момент возникновения), который получают непосредственно в зоне проводимой реакции (время жизни Н0 0,5 с); например, гранулы магния вносят в подкисленный раствор переманганата калия, протекают реакции: а) образование атомарного водорода Mg + 2Н+ = Mg2+ + 2Н0 б) восстановление перманганат‑иона атомарным водородом 5Н0 + 3H+ + MnO4‑ = Mn2+ + 4Н2O Другой пример – восстановление нитробензола в анилин (реакция Зинина): а) Fe + 2Н+ = Fe2+ + 2Н0 б) C6H5NO2 + 6Н0 = C6H5NH2 + 2Н2O Получить атомарный водород можно также пропусканием водорода Н2 над никелевым катализатором. Атомарный водород легко восстанавливает при комнатной температуре весьма устойчивые соединения, например KNO3 и O2: 2Н0 (Zn, разб. HCl) + KNO3 = KNO2 + H2O 2H0 (Zn, разб. HCl) + O2 = Н2O2 Аналогично протекают реакции при использовании амфигенов (Zn, Al) в щелочной среде: а) Zn + 2OH‑ + 2H2O = [Zn(OH)4]2‑ + 2Н0 б) 8Н0 + KNO3 = NH3↑ + КОН + 2Н2O (кипячение) Качественная реакция – сгорание собранного в пробирку водорода с «хлопком» («гремучая» смесь с воздухом при содержании Н2 4–74 % по объему). Применяется водород как восстановитель и гидрирующий агент в синтезе технически важных продуктов (редкие металлы, NH3, НCl, органические вещества). Вода Н2O. Бинарное соединение. Бесцветная жидкость (слой более 5 м толщиной окрашен в голубой цвет), без вкуса и запаха. Молекула имеет строение дважды незавершенного тетраэдра [:: ОН2] (sр3‑гибридизация). Летучее вещество, термически устойчивое до 1000 °C. В обычных условиях полярные молекулы воды образуют между собой водородные связи. Это обусловливает аномалию температур плавления и кипения воды – они значительно выше, чем у ее химических аналогов (H2S и других). Затвердевание воды в лед сопровождается увеличением объема на 9 %, т. е. лед легче жидкой воды (вторая аномалия воды). Наибольшую плотность вода имеет не при 0 °C, а при 4 °C (третья аномалия воды). Твердая вода (лед) легко возгоняется. Природная вода по изотопному составу водорода в основном 1Н2O с примесью 1Н2НО и 2Н2O, по изотопному составу кислорода в основном Н216O с примесью Н218O и Н217O. В малой степени подвергается диссоциации до Н+, или, точнее, до Н3O+, и ОН; очень слабый электролит. Катион оксония Н3O+ имеет строение незавершенного тетраэдра [: O(Н)3] (sр3‑гибридизация). Образует кристаллогидраты со многими солями, аквакомплексы – с катионами металлов. Реагирует с металлами, неметаллами, оксидами. Вызывает электролитическую диссоциацию кислот, оснований и солей, гидролизует многие бинарные соединения и соли. Подвергается электролизу в присутствии сильных электролитов. Почти универсальный жидкий растворитель неорганических веществ. Для химических целей природную воду очищают перегонкой (дистиллированная вода), для промышленных целей умягчают, устраняя «временную» и «постоянную» жесткость, или полностью обессоливают, пропуская через иониты в кислотной Н+‑форме и щелочной ОН‑ – форме (ионы солей осаждаются на ионитах, а ионы Н+ и ОН‑ переходят в воду и взаимно нейтрализуются). Питьевую воду обеззараживают хлорированием (старый способ) или озонированием (современный, но дорогой способ; озон не только окисляет вредные примеси подобно хлору, но и увеличивает содержание растворенного кислорода). Уравнения важнейших реакций:
Примеры гидролиза бинарных соединений: 6H2O + Al2S3 = 2Al(ОН)3↓ + 3H2S↑ 2H2O + SF4 = SO2↑ + 4HF↑ (40–60 °C) 6H2O + Mg3N2 = 3Mg(OH)2↓ + 2NH3↑ (кипячение) 2H2O + CaC2 = Ca(OH)2↓ + C2H2↑ Вода – окислитель за счет HI:
Электролиз воды:
Электропроводность чистой (дистиллированной) воды весьма мала, поэтому электролиз проводят в присутствии сильных электролитов. а) в нейтральном растворе (электролит Na2SO4) катод 2H2O + 2е‑ = H2↑ + 2OH анод 2Н2O – 4е‑ = O2↑ + 4H+ раствор ОН‑ + Н+ = Н2O б) в кислом растворе (электролит H2SO4) катод 2Н+ + 2е‑ = Н2↑ анод 2Н2O – 4е‑ = O2↑ + 4Н+ в) в щелочном растворе (электролит NaOH) катод 2Н2O + 2е‑ = Н2↑ + 2OН‑ анод 4OН‑ – 4е‑ = O2↑ + 2Н2O Один из методов обнаружения воды основан на переходе во влажной атмосфере белого сульфата меди(II) CuSO4 в голубой медный купорос CuSO4 5Н2O. Известна изотопная разновидность воды – тяжелая вода D2O (2Н2O); в природных водах массовое отношение D2O: Н2O = 1: 6000. Плотность, температуры плавления и кипения тяжелой воды выше, чем у обыкновенной. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в обычной воде. Она ядовита, так как замедляет биологические процессы в живых организмах. Тяжелая вода накапливается в остатке электролита при многоразовом электролизе воды. Используется как теплоноситель и замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. Гидрид кальция СаН2. Бинарное соединение. Белый, имеет ионное строение Са2+(Н‑)2. При плавлении разлагается. Чувствителен к кислороду воздуха. Сильный восстановитель, реагирует с водой, кислотами. Применяется как твердый источник водорода (1 кг СаН2 дает 1000 л Н2), осушитель газов и жидкостей, аналитический реагент для количественного определения воды в кристаллогидратах. Уравнения важнейших реакций: СаН2 = Н2 + Са (особо чистый) (выше 1000 °C) СаН2 + 2Н2O = Са(ОН)2 + 2Н2↑ СаН2 + 2НCl (разб.) = СаCl2 + 2Н2↑ СаН2 + O2 = Н2O + СаО (особо чистый) (300–400 °C) ЗСаН2 + N2 = ЗН2 + Ca3N2 (выше 1000 °C) ЗСаН2 + 2КClO3 = 2КCl + ЗСаО + ЗН2O (450–550 °C) СаН2 + H2S = CaS + 2Н2 (500–600 °C) Получение: обработка нагретого кальция водородом.
Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 531; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |