Вопрос 2. 3 страница

Продолжение табл. 3.28

Вари-ант	Состав гетерогенной системы	Вари- ант	Состав гетерогенной системы
	Бензин, попавший в сточные воды, содержащие фенолы		Нефть, содержащая природные ПАВ, находится между пластами известковой горной породы
	Неочищенное растительное масло, содержащее природные ПАВ, на поверхности воды в контакте с воздухом		Вода на бетонированной поверхности в контакте с воздухом
	Угольная пыль в воздухе		Углекислый газ во фруктовом соке, содержащем природные ПАВ
	Частицы алюмосиликатных горных пород в сырой нефти, содержащей нефтяные ПАВ		Смазочные масла, содержащие ПАВ, на металлической поверхности в контакте с воздухом
	Нефть, содержащая природные ПАВ, на поверхности водоема в контакте с воздухом		Порошок талька в воде, содержащей синтетические моющие средства (ПАВ)

Комплексное тестовое задание 6 по теме "Гетерогенные дисперсные системы и поверхностные явления в них"

Правильные ответы по п. А приведены в конце пособия в таблице 4.2.

Выполните задание применительно к гетерогенной дисперсной системе, приведенной в таблице 3.29 для Вашего варианта:

А. Из набора ответов (1, 2 или 3) выберите и приведите ответ, правильно отражающий тип гетерогенной дисперсной системы при условии, что имеются условия для ее стабилизации.

Б. Обоснуйте свой ответ; укажите, устойчива ли эта система или нет и почему. Изобразите схему выбранной системы и ее стабилизации либо с помощью адсорбции ПАВ, либо в результате возникновения двойного электрического слоя (если это в заданной системе возможно). Объясните, какова сущность происходящих при этом явлений, как они влияют на поверхностную энергию Гиббса (приведите ее выражение). Объясните, почему такими способами гетерогенные дисперсные системы стабилизируются

Для коллоидного раствора приведите структуру образующейся в нем мицеллы. Укажите, какими способами можно осуществить диспергирование частиц дисперсной фазы с образованием гетерогенной дисперсной системы.

Таблица 3.29 – Тестовое задание 16 (Т-16)

Вари- ант	Гетерогенная дисперсная система	Тип системы (набор ответов)
	Капли воды в воздухе	эмульсия	аэрозоль	пена
	Смазочное масло в воде	суспензия	аэрозоль	эмульсия
	Песок в воде	эмульсия	пена	суспензия
	Вещество AgIн.р. в растворе KI	пена	коллоидный раствор	суспензия
	Избыток СО2 в воде	аэрозоль	пена	суспензия
	Вода в нефти	коллоидный раствор	пена	эмульсия
	Частицы пыли во влажном воздухе	золь	суспенция	аэрозоль
	Вещество H2SiO3н.р. в растворе кислоты	коллоидный раствор	пена	эмульсия
	Избыток воздуха в соке	аэрозоль	суспензия	пена
	Порошок мела в воде	пена	суспензия	золь
	Керосин в воде	коллоидный раствор	суспензия	эмульсия
	Избыток воздуха в воде	пена	аэрозоль	суспензия
	Продукты, образующиеся из вещества Na2SiO3 в растворе HCl	суспензия	коллоидный раствор	эмульсия
	Порошок угля в воде	пена	золь	суспензия
	Твердые продукты горения во влажном воздухе	золь	пена	аэрозоль
	Вещество Ca(OH)2 м.р. и продукты его диссоциации в воде	эмульсия	коллоидный раствор	пена
	Цементный порошок в воде	пена	эмульсия	суспензия
	Частицы известняка в сырой нефти	аэрозоль	пена	суспензия
	Нефть в воде	золь	эмульсия	пена
	Мучная пыль во влажном воздухе	суспензия	пена	аэрозоль
	Вещество Al(OH)3 н.р. и продукты его диссоциации в воде	коллоидный раствор	пена	эмульсия
	Глина в воде	эмульсия	суспензия	пена
	Сажа во влажном воздухе	суспензия	пена	аэрозоль
	Дизельное топливо в воде	золь	эмульсия	суспензия
	Воздух во взбитых сливках	аэрозоль	эмульсия	пена
	Металлический порошок в воде	пена	суспензия	коллоидный раствор
	Вода в мазуте	суспензия	золь	эмульсия
	Цементная пыль во влажном воздухе	пена	аэрозоль	суспензия
	Избыток СО2 в сырой нефти	аэрозоль	эмульсия	пена
	Вещество PbS н.р. в растворе H2S	пена	коллоидный раствор	аэрозоль

Продолжение таблицы 3.29 – Тестовое задание 16 (Т-16)

Вари- ант	Гетерогенная дисперсная система	Тип системы (набор ответов)
	Масло в молоке	суспензия	эмульсия	коллоидный раствор
	Частицы алюмосиликатной породы в нефти	эмульсия	суспензия	твердая пена
	СО2 в виноматериале	эмульсия	пена	коллоидный раствор
	Бензин в сточных водах	коллоидный раствор	эмульсия	пена
	Растительное масло, попавшее в сточные воды преприятия	эмульсия	коллоидный раствор	суспензия

Задание 10. Электролитическая диссоциация (по разделам стандартов: растворы; растворы электролитов; кислотно-основные свойства веществ; химическое равновесие в растворах)

Рекомендуемая литература: [1], 8.2-8.7, 8.10; [2], § 8.3-8.5; [3], § 1-4; [4], § 1-5, 9; лекции.

1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:

1.1. Что представляет собой реакция электролитической диссоциации, и какова роль воды в этом процессе.

1.2. Что представляют собой по составу и свойствам растворы электролитов.

1.3. Какова сущность понятия "степень электролитической диссоциации", ее математическое выражение, каким образом она зависит от концентрации растворяющегося вещества и почему.

1.4. Как подразделяются электролиты в зависимости от значений их степени диссоциации.

1.5. Какие по силе электролиты могут быть охарактеризованы константой диссоциации, и как она выражается математически.

1.6. По каким табличным данным определяют силу электролитов для кислот, оснований, средних солей. К каким по силе электролитам относятся кислые соли, основные соли, кислотные остатки кислых солей (например HCO₃^-), основные остатки основных солей (например СаОН⁺). Уметь написать уравнения реакций электролитической диссоциации веществ указанных выше классов.

1.7. По каким функциональным признакам электролитической диссоциации можно определить вещества, относящиеся к кислотам и основаниям. Уметь подтвердить ответ примерами.

1.8. Какие по строению вещества диссоциируют ступенчато (по стадиям), как при этом изменяется степень диссоциации и почему.

1.9. Что представляют собой ионное произведение воды и водородный показатель (рН), их математические выражения. Как с помощью значения рН оцениваются кислотно-основные свойства веществ в их водных растворах.

1.10. Что представляют собой по строению кислотно-основные индикаторы и для каких целей они используются. Уметь привести схему их превращений в воде при различных значениях рН среды.

2. Письменное задание для контроля усвоения темы:

2.1. Дайте определение реакции электролитической диссоциации.

2.2. Даны вещества с указанием агрегатного состояния до их растворения в воде (табл. 3.30).

Для вещества по Вашему варианту:

а) напишите уравнение реакции электролитической диссоциации;

б) для жидкого или газообразного вещества приведите структурную формулу и укажите тип химической связи, подвергающейся диссоциации; для кристаллического вещества укажите тип кристаллической решетки и изобразите фрагмент этой решетки;

в) изобразите схему, отражающую роль воды в процессе электролитической диссоциации данного вещества, и объясните, почему в отсутствие воды диссоциация не происходит;

Таблица 3.30

Вариант	Вещество	Вариант	Вещество
	KCl(к)		RbBr(к)
	HBr(г)		Ba(NO3)2(к)
	LiNO3(к)		LiOH(к)
	RbOH(к)		KNO3(к)
	SrCl2(к)		LiBr(к)
	NaOH(к)		HNO3(ж)
	KBr(к)		NaF(к)
	KI(к)		KOH(к)
	RbNO3(к)		NaCl(к)
	СH3COONa(к)		LiI(к)
	HCl(г)		HCN(ж)
	LiF(к)		HJ(г)
	AgNO3(к)		NaNO3(к)
	RbCl(к)		NaBr(к)
	KF(к)		NaI(к)
	LiCl(к)		CaCl2(к)
	HF(ж)		AgF(к)
	СH3COONH4(к)		HClO4(ж)

Условные обозначения агрегатных состояний: к – кристаллическое; ж – жидкое; г – газообразное.

2.3. Укажите, какова сущность степени электролитической диссоциации. Напишите общее математическое выражение степени электролитической диссоциации электролита типа А-Б, расшифруйте входящие в него величины; укажите, как повлияет на ее значение разбавление раствора и почему.

2.4. Для каждого варианта даны по два электролита (табл. 3.31)

Для этих веществ:

а) укажите классы и их разновидности (типы солей, кислоты и основания в зависимости от количества функциональных групп), приведите их химические названия;

б) напишите уравнения электролитической диссоциации; в случаях ступенчатой диссоциации электролита укажите, как различаются по величине степени его диссоциации на различных стадиях и почему;

в) укажите силу исходных электролитов и образующихся на всех стадиях диссоциации (с., сл.). Для ответа используйте табличные данные о силе электролитов и растворимости солей разных типов, учтите характер изменения степени диссоциации при многоступенчатой диссоциации;

г) для слабого или среднего по силе электролита (из двух данных веществ) напишите математическое выражение константы его электролитической диссоциации и укажите, какие факторы могут оказать на нее влияние.

Таблица 3.31

Вариант	Вещества	Вариант	Вещества
	KHCO3, Al2(SO4)3		Zn(OH)NO3, K2CO3
	Ca(NO3)2, H3PO4		Mg(HCO3)2, Fe2(SO4)3
	Mg(OH)2, H2CO3		(NH4)2CO3, Cr(OH)2NO3
	H2S, Ba(OH)NO3		Fe(OH)3, KHSiO3
	K3PO4, NaH2PO4		HClO4, Fe(NO3)3
	Ba(OH)NO3, AlCl3		Fe(OH)3, LiHSO4
	NaHS, Cu(OH)NO3		Al(OH)3, NaHSO4
	Na2CO3, Ca(HCO3)2		NaHSO3, Ba(OH)2
	Cr(NO3)2, Mn(OH)NO3		Ba(HSO4)2, Cu(NO3)2
	Fe(HCO3)2, Sn(SO4)2		H2SiO3, Cu(OH)NO3
	NaHCO3, FeSO4		H2CrO4, NH4OH
	Ni(OH)2, K2SiO3		H2Se, Na2S
	Ca(OH)2, Na3PO4		ZnCl2, Li2HPO4
	Mg(OH)NO3, H2SO3		Cr(OH)3, Mn(HSO4)2
	Ca(OH)NO3, CoSO4		KHS, Mn(OH)2
	Zn(OH)2, Na2SiO3		Cr2(SO4)3, Al(OH)(NO3)2
	Cu(OH)2, Mg(HSO4)2		Ba(OH)2, K3PO4
	NaHCO3, Al(OH)2NO3		Mg(OH)2, HClO4

2.5. Укажите, что является функциональным признаком электролитической диссоциации всех кислот и функциональным признаком электролитической диссоциации всех оснований. Ответ подтвердите соответствующими примерами.

2.6. Как и почему способность кислот типа Н-Х и Н-О-Х(=О)_n отщеплять протон, а также способность оснований типа Met-(OH)_n отщеплять анион связаны с положением элементов X и Met в периодической системе, их электроотрицательностью и степенью окисления?

2.7. Определите, какое из двух данных веществ (табл. 3.32) является более сильной кислотой или соответственно более сильным основанием, и объясните почему.

Таблица 3.32

Вариант	Вещества	Вариант	Вещества
	HJ, HBr		HClO, HClO3
	H2Te, H2Se		Mo(OH)3, Cr(OH)3
	Be(OH)2, Ca(OH)2		H2SnO3, H2PbO3
	HNO3, H3PO4		HClO4, HBrO4
	HClO4, HClO2		NaOH, Mg(OH)2
	Ba(OH)2, Ca(OH)2		HPO2, H3PO4
	H3PO4, H2SO4		HCl, HBr
	HVO3, HNbO3		H2SiO3, H3PO4
	RbOH, LiOH		Mg(OH)2, Zn(OH)2
	HJO2, HJO4		H2PbO3, H2SiO3
	Fe(OH)2, Ni(OH)2		LiOH, KOH
	H3AsO4, H3PO4		H3AsO4, H3AsO2
	H2S, H2Se		H2MoO4, HVO3
	HNO3, HNO2		Cr(OH)2, Co(OH)2
	Ga(OH)3, Al(OH)3		Mg(OH)2, Al(OH)3
	H2SO3, H2SO4		HBrO3, HBrO4
	Be(OH)2, Sr(OH)2		HCl, HJ
	H2GeO3, H2SnO3		HBrO4, HClO4

Для ответа на вопрос 2.7:

– используйте соответствующие характеристики центральных элементов (X или Met);

– определите, в каком из двух соединений: а) в большей степени понижена электронная плотность на атоме водорода в молекулах кислот или б) в большей степени повышена электронная плотность на атомах кислорода группы (групп) –ОН в основаниях.

Комплексное тестовое задание 7 по теме "Электролитическая диссоциация"

Правильные ответы по п. А приведены в конце пособия в таблице 4.2.

А. Выберите правильный ответ: как изменяется кислотность слева направо в паре соединений по Вашему варианту в таблице 3.33 (по первой ступени их электролитической диссоциации).

Б. Напишите уравнения реакций электролитической диссоциации данных кислот по всем возможным стадиям; укажите, что является общим признаком этих реакций; приведите определение кислоты с позиций теории электролитической диссоциации. Определите, к электролиту какой силы относится каждая из данных кислот. Укажите, как связана сила кислоты: с электроотрицательностью и степенью окисления элемента, входящего в кислотный остаток; с числом групп Э=О в кислородсодержащем кислотном остатке и почему. Обоснуйте свой ответ на задание А с учетом ответов на задание Б и положения элемента в Периодической системе.

Таблица 3.33 – Тестовое задание 17 (Т-17)

Вари- ант	Соединения	Кислотность (набот ответов)
	НСlО3 , НClО4	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	HCl, H2S	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	НСlО, НСlО2	Уменьшается	Не изменяется	Увеличивается
	НСlО3, НСlО	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	HI, H2Te	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	НСlО4, НСlО	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	HNO2, HNO3	Не изменяется	Уменьшается	Увеличивается
	НВrО3, НСlО3	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	НBrО2, НСlО2	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	H2S, H2Se	Уменьшается	Не изменяется	Увеличивается
	НСlО4, НBrО4	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	НСlО, НBrО	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	НСlО3, НIО3	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	H2Te, H2O	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	H2PbO3, H2SnO3	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	Н3AsO4, НNO3	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	HNO3, H3PO4	Не изменяется	Уменьшается	Увеличивается
	НСlО, НBrО	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	НIО3, НIО	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	H3AsO4, H3SbO4	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	НIО3, НBrО3	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	NH3, H2O	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	НBrО2, НIО2	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	НIО4, НBrО4	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	H2SO4, H2SeO4	Уменьшается	Не изменяется	Увеличивается

Продолжение таблицы 3.33 – Тестовое задание 17 (Т-17)

Вари- ант	Соединения	Кислотность (набот ответов)
	НIО, НBrО	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	H2SiO3, H2SO3	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается
	НСlО, НIО	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	НClО2, НBrО2	Не изменяется	Уменьшается	Увеличивается
	НIО2, НСlО2	Не изменяется	Уменьшается	Увеличивается
	H2SO4, H2SO3	Не изменяется	Увеличивается	Уменьшается
	Н2PbО3, Н2SnО3	Увеличивается	Уменьшается	Не изменяется
	Н2СО3, Н2SiО3	Уменьшается	Увеличивается	Не изменяется
	H2SnO3, H2SnO2	Не изменяется	Уменьшается	Увеличивается
	НСlО4, НIО4	Увеличивается	Не изменяется	Уменьшается

Задание 11. Реакции обмена в растворах электролитов (в том числе гидролиз) и химическая идентификация на их основе (по разделам стандартов: растворы; растворы электролитов; кислотно-основные свойства веществ; химическое равновесие в растворах; химическая идентификация)

Рекомендуемая литература: [1], § 8.7, 8.8, 8.11, 8.12; [2], § 8.3, 8.6; [3], гл. 7, § 5; [4], гл. 8, § 6, 7, 10; лекции.

1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:

1.1. Какие химические частицы участвуют в реакциях, проходящих в растворах электролитов. Почему для таких реакций среди реагентов должен быть хотя бы один сильный электролит.

1.2. Образование какого вещества (по его способности к электролитической диссоциации, растворимости, агрегатному состоянию) является обязательным условием для прохождения реакций обмена в растворах электролитов и почему.

1.3. Что является условием обратимости реакций в растворах электролитов.

1.4. В каком случае реакцию можно считать практически необратимой и почему.

1.5. Какие реакции относятся к реакциям кислотно-основного взаимодействия. Какие ионы, атомы или группы атомов участвуют в реакциях кислотно-основного взаимодействия. Уметь привести примеры.

1.6. Что представляют собой реакции нейтрализации и гидролиза, в каких случаях они обратимы. Почему они получили такие названия.

1.7. Какие соли, с точки зрения их состава, подвергаются гидролизу и почему. Уметь привести примеры таких солей с указанием иона, который ведет гидролиз, и возникающего значения рН среды.

1.8. Что представляет собой и как математически выражается степень гидролиза, какие факторы на нее влияют.

1.9. Необходимо знать:

а) общие правила и последовательность составления молекулярных и ионно-молекулярных уравнений для реакций обмена в растворах электролитов;

б) в чем заключаются особенности и последовательность составления таких уравнений для реакций гидролиза.

1.10. Почему при составлении уравнений реакций, протекающих в растворах электролитов, необходимо оценить иcходные вещества и образующиеся продукты по степени силы электролита, растворимости, агрегатному состоянию. Уметь объяснить, почему в ионно-молекулярных уравнениях в виде ионов записываются только сильные электролиты (учитывая при этом факторы, влияющие на скорость реакций обмена)

1.11. В какой момент в реакциях, протекающих в растворах электролитов, наступает состояние химического равновесия. Какие внешние воздействия могут вызвать смещение равновесия. Уметь сформулировать принцип Ле-Шателье и объяснить, как он используется для смещения равновесия реакций в растворах.

2. Письменное задание для контроля усвоения темы:

2.1. Дайте определение реакций нейтрализации и гидролиза.

2.2. Укажите, при образовании какого типа солей реакции нейтрализации являются необратимыми. Свой ответ поясните и приведите краткое ионно-молекулярное уравнение такой реакции нейтрализации.

Дата добавления: 2014-12-26