Поиск:  




ЦУ (ценные указания)

Задачник по общей и неорганической химии

12. Химические свойства p-элементов

12.1. Элементы IVА-группы

Задания

12.142.  Общепринятые значения длины одинарной, двойной и тройной связей углерод–углерод равны соответственно 154, 134 и 120 пм. Методом графической интерполяции оцените порядок той же связи в следующих веществах:

Вещество…

Графит

Карбин

С2N2

С2Сl4

С2Br6

С6H6

lсв, пм……

142

128

138

130

152

140

12.143.     Графит обрабатывают азотной кислотой (конц.) при нагревании. Образующаяся смесь газов пропущена через насыщенный раствор гидроксида кальция. Составьте уравнения реакций. Укажите также, что образуется при взаимодействии: а) графита с серной кислотой (конц.); б) кокса с водяным паром.

12.144.     Определите стандартную энтальпию (кДж), энтропию (Дж/К) и энергию Гиббса (кДж) реакции образования графита из алмаза при 1200 K по следующим данным:

C(алмаз) + O2(г) = CO2(г); ΔH° = - 395 кДж, ΔS° = + 7 Дж/K

12.145.     Синтетический алмаз с размерами 2 ´ 2 ´2 мм можно считать макромолекулой Cx (почему?). Определите значение x.

12.146.     Определите, будет ли (да, нет) в закрытой системе при стандартных условиях (T = 298 K) самопроизвольно протекать реакция:

CaC2(т) + 2H2O(ж) = Ca(OH)2(т) + C2H2(г)

Составьте также уравнение подобной реакции для трикарбида тетраалюминия. Как называют такие реакции? Обратимые они или необратимые?

12.147.     Проведен при 25 °С полный гидролиз 1,28 г ацетиленида кальция и раствор разбавлен водой до 2 л. Найдите pH этого раствора.

12.148.     Определите тепловой эффект (МДж) полного сгорания ацетилена, полученного из 2,79 кг дикарбида кальция с выходом 54% (мол.). Рассчитайте также объем (л, н.у.) сгоревшего ацетилена.

12.149.     Предложите химическое объяснение чрезвычайно высокой ядовитости монооксида углерода, что дало право называть его угарным газом. Рассчитайте отношение числа молекул O2 к числу молекул CO при вдыхании 1 л воздуха с предельно допустимой концентрацией CO, равной 0,03 мг/л. Объемная доля O2 в воздухе составляет 20,95%.

12.150.     Укажите, что образуется при взаимодействии щавелевой кислоты в кислотной среде с: а) дииодом; б) оксидом марганца(IV). Составьте уравнения реакций.

12.151.     Определите, какой объем (л, н.у.) диоксида углерода собран после окончания реакции между 2,14 моль перманганата калия (экв.) в сернокислотной среде и избытком щавелевой кислоты, если практический выход составляет 88%.

12.152.     Определите молярность и нормальность 5%-ного раствора (ρ = 1,023 г/мл) щавелевой кислоты при изучении ее восстановительных свойств. Рассчитайте также объем (л, н.у.) газа, который можно получить, исходя из 0,5 л данного раствора, и массу (г) дигидрата щавелевой кислоты, взятого для приготовления указанного раствора.

12.153.     Определите молярную концентрацию (моль/л) уксусной кислоты в 0,1М растворе ацетата натрия, если pH этого раствора доведен до 7 при 25 °С.

12.154.     В открытой колбе при 25 °С находится дистиллированная вода с pH 5,63 за счет поглощения углекислого газа. Рассчитайте молярную (моль/л) и массовую (мг/л) концентрации CO2 в этой воде.

12.155.     Диоксид углерода, растворенный в воде, образует гидрат CO2 · H2O, который обратимо переходит в угольную кислоту H2CO3. Известны константы кислотности: кажущаяся − для смеси CO2 · H2O и H2CO3, и истинная − для H2CO3, равные соответственно 4,27 · 10−7 и 1,32 · 10−4 при 25 °С. Определите, сколько частиц CO2 · H2O приходится на одну молекулу H2CO3 при этой температуре, а также рассчитайте pH в 0,01М растворе, исходя из протолиза как CO2 · H2O, так и H2CO3.

12.156.     Диоксид углерода пропускают через насыщенный раствор гидроксида кальция. Вначале образуется осадок, который затем исчезает. Составьте уравнения реакций. Определите суммарный объем (л, н.у.) газа, потраченного на образование 74,07 г осадка и перевод его в раствор.

12.157.     При 25 °С измеряют pH в насыщенном водном растворе карбоната бария. Что показал результат измерения?

12.158.     Через насыщенный раствор хлорида натрия пропускают газообразный аммиак, а затем углекислый газ. Выпавший осадок гидрокарбоната натрия отфильтровывают и прокаливают при 500 °С. Получают твердое вещество А. Перешел ли (да, нет) гидрокарбонат натрия полностью в вещество А, если масса осадка до прокаливания была 43,69 г, а после прокаливания − 27,97 г. Как практически наиболее просто убедиться, что последняя реакция закончилась?

12.159.     По правилу Полинга предскажите силу кислот H2CO3, H2C2O4 и H4SiO4. Составьте уравнения протолитических реакций.

12.160.     По методу МО составьте энергетические диаграммы образования химической связи в частицах CO, NO+, CN, CN, CN+. Укажите порядок связи. Сравните значение энергии и длины связи в этих частицах.

Частица

CO

NO+

CN

CN

CN+

Eсв, кДж

1076

1051

1004

762

477

lсв, пм……

113

106

111

117

129

                 В чем заключается причина разных значений Eсв и lсв в частицах (CN)0,+,−?

12.161.     Вещество CxNx содержит 46,16% (по массе) углерода. Определите химическую формулу вещества, если плотность его пара по воздуху равна 1,79. Предварительно рассчитайте относительную молекулярную массу воздуха, состав (%, по массе) которого 78,09 (N2); 20,95 (O2); 0,93 (Ar), 0,03 (CO2).

12.162.     Технический цианамид кальция содержит 20,45% (по массе) азота. Определите степень (%) чистоты этого продукта. Приведите уравнение его синтеза в промышленности, исходя из оксида кальция.

12.163.     При сжигании 8,71 г некоторого газообразного силана SixHy на воздухе образовалось 16,82 г SiO2. Найдите химическую формулу этого силана, если его плотность по аргону равна 1,558.

12.164.     Объясните, в силу каких причин взаимодействие между диоксидом кремния и магнием протекает, хотя стандартная энергия Гиббса образования (T = 298 K) для оксида магния меньше, чем для диоксида кремния (подтвердите это расчетом).

12.165.     Для получения аморфного кремния нагревают смесь диоксида кремния и магния. После окончания реакции и охлаждения спека к нему добавляют хлороводородную кислоту. Наблюдают самовоспламенение выделяющейся газовой смеси. Составьте уравнения реакций. Аморфный кремний, полученный в этом опыте, химически растворяют в концентрированном растворе гидроксида натрия и собирают 8,29 л (н.у.) газа. Какова была масса (г) кремния?

12.166.     Проведен полный гидролиз 100 мл жидкого тетрахлорида кремния. Полученный раствор разбавляют водой до 100 л. Определите pH конечного раствора при 25 °С. Твердый продукт гидролиза смешивают с карбонатом натрия, смесь прокаливают, спек растворяют в воде и через раствор пропускают углекислый газ. Составьте уравнения реакций.

12.167.     Рассчитайте массовую долю (%) диоксида кремния, «содержащегося» в минерале асбест 3MgSiO3 · CaSiO3.

12.168.     В производстве полупроводников предельно чистый кремний легируют бором до содержания 1 · 1018 атомов бора в 1 см3 германия. Рассчитайте необходимую для легирования 10 кг германия массу (г) навески бора.

12.169.     Эквимолярную смесь графита, аморфного кремния, олова и свинца обработали раствором гидроксида натрия (изб.). Рассчитайте объем (л, н.у.) полученного газа, если формульное количество смеси равно 2,8 моль.

12.170.     Рассчитайте стандартную энергию Гиббса при 298 K для реакций

MO2(т) + М(т) = 2 МО(т)

где М − Sn, Pb. Используя полученные данные, укажите устойчивую степень окисления олова и свинца.

12.171.     Составьте уравнения следующих реакций:

Sn + O2 = …                                 Sn + HNO3(конц.) = …

Pb + O2 = …                                 Sn + HNO3(разб.) = N2O …

Sn + OH + H2O = …                   Sn + HNO3(оч. разб.) = …

Pb + OH + H2O = …                   Pb + HNO3(разб.) = …

12.172.     Для веществ, имеющих брутто-состав SnCl2 · nH2O (n = 1, 2), составьте координационные формулы. Назовите эти вещества и укажите геометрическое строение их молекул. Составьте уравнения реакций:

SnCl2 · 2H2O + Cl(изб.) = …

SnCl2 + H2O(изб.) = (осадок) +…

12.173.     В четырех пробирках находится 0,1М раствор Pb(NO3)2; в каждую пробирку добавляют (по каплям, при перемешивании) 0,1М раствор KI, KBr, KCl или KF соответственно. В какой пробирке появится осадок при числе капель: а) наименьшем; б) наибольшем? Появятся ли осадки во всех пробирках? Ответы поясните.

12.174.     Рассчитайте, выпадет ли (да, нет) при 25 °С осадок при сливании 50 мл 0,1%-ного раствора нитрата свинца(II) и 25 мл 0,004%-ного раствора хромата натрия. Плотность растворов принять равной 1 г/мл.

12.175.     К раствору смеси эквимолярных количеств KCl и KF добавляют (по каплям) 0,1М раствор нитрата свинца(II) до начала выпадения осадка. Каков его состав? При последующем добавлении достаточного количества HNO3(разб.) осадок переходит в раствор (почему?), а после введения AgNO3 начинает образовываться вновь. Каков теперь состав осадка? Ответы сопроводите уравнениями реакций.

12.176.     Предельно допустимая концентрация катионов свинца(II) в промышленных сточных водах равна 0,1 мг/л. Установите, обеспечивается ли (да, нет) очистка сточных вод от свинца осаждением: а) хлорида; б) сульфата; в) ортофосфата свинца(II) при 25 °С.

12.177.     Значение pH 0,1М раствора сероводорода доведено до 2,05. Какая максимальная молярная концентрация (моль/л) катионов свинца(II) может существовать в этом растворе?

12.178.     К насыщенному раствору хлорида свинца(II) добавлен равный объем смеси 0,01М раствора сероводорода и 0,1М раствора хлороводорода при 25 °С. Определите, выпадет ли (да, нет) осадок сульфида свинца(II) при этих условиях?

12.179.     Необходимо сравнить чувствительность следующих реактивов на катион свинца(II): а) хромат калия; б) сульфид натрия; в) сульфат натрия. Предложите схему перевода катионов свинца(II) из раствора нитрата свинца(II) последовательно в указанные соли (в каком порядке? почему?).

12.180.     Составьте уравнения возможных реакций в соответствии со следующими схемами:

Sn ® Sn(NO3)2 ® SnS ® [SnCl3] ® [Sn(OH)3] ® Sn(OH)2

Pb ® [Pb(H2O)3]2+ ® Pb(OH)2 ® [Pb(OH)3] ®Pb(NO3)2 ® Pb

12.181.     Докажите расчетом, что в закрытой системе при 298 K реакция между сульфидом свинца(II) и пероксидом водорода протекает необратимо. Возможна ли эта реакция в водном растворе при стандартных условиях?

12.182.     Кристалл минерала галенит PbS1+x объемом 3,1629 см3 и плотностью 7,57 г/см3 измельчили и обработали избытком пероксида водорода. Конечный раствор разбавили водой до 10 л и нашли, что pH этого раствора равен 4,00 (25 °С). Определите значение x.

12.183.     Составьте уравнения полуреакций восстановления оксида свинца(IV) в кислотной и щелочной средах. В каком случае значение стандартного потенциала восстановления будет выше? Реагируют ли с PbO2 при стандартных условиях следующие восстановители:

в кислотной среде − Fe2+, Br2, I2, H2C2O4, Mn2+

в щелочной среде: I2, Al, I, MnO42−, Zn

12.184.     Рассчитайте значения эквивалентного и формульного количества (моль) пероксида водорода, вступившего в реакцию с 19,14 г оксида свинца(IV) в азотнокислой среде. Рассчитайте также объем (л, н.у.) выделившегося газа.

12.185.     Составьте уравнения реакций между оксидом свинца(IV)-дисвинца(II) в азотнокислой среде и: а) нитритом калия; б) хлороводородной кислотой (конц.); в) иодидом калия; г) нитратом марганца(II); д) перхлоратом железа(II). Является ли окислительно-восстановительной реакция между указанным оксидом свинца и достаточным количеством азотной кислоты? Ответ поясните.

12.186.     Назовите следующие вещества:

C(Br)O(F)

Mn7C3

(NH4)HCOO

Pb3(CO3)2(OH)2

Ag2CN2

H2CS3

Ba(NCS)2

Si3H8

SiBr2F2

Be2SiO4

Ge4H10

Rb2[GeCl6]

K3[SnF6](HF2)

Pb(HSO4)2 

Pb5(AsO4)3Cl

Sn(NO3)2 · 20H2O

Pb(S2)

K2[SnCl3]Cl · H2O

 


|| Содержание Задачника || || Содержание раздела "Студгородок" ||


 


Рассылки Subscribe.Ru
Алхимик - новости и советы