Неорганическая химия. Самоучитель. Френкель Е.Н.

Самоучитель основан на методике, которую автор с успехом использует более 20 лет. С помощью этой методики множество школьников смогли поступить на химические факультеты и в медицинские вузы. Самоучитель особенно полезен ученикам 11 класса, которые повторяют неорганическую химию, а также тем, кто готовится к ЕГЭ по химии и хочет получить отличную оценку на экзаменах. Встретившись со сложными вопросами, которые вызывают затруднения, вы сразу же получите помощь в виде комментариев, объяснений, примеров. В конце каждой главы приводятся проверочные задания и упражнения для закрепления материала. Книга в доступной форме позволяет ПОНЯТЬ этот интересный и сложный предмет, а выпускникам – подготовиться к ЕГЭ.

Неорганическая химия. Самоучитель. Френкель Е.Н.

Неорганическая химия. Самоучитель.

Глава 6. р-Элементы V группы. Азот и фосфор
Раствор, полученный при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой, выпарили и остаток прокалили. Газообразные продукты реакции разложения были полностью поглощены водой, а над твёрдым веществом пропустили водород. Составить уравнения описанных реакций.
44. Магний растворили в разбавленной азотной кислоте, выделение газа не наблюдалось. Полученный раствор обработали при нагревании избытком раствора КОН. Выделившийся газ сожгли в кислороде. Составить уравнения описанных реакций.
45. Красный фосфор сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции обработали избытком воды и в раствор добавили порошок цинка. Выделяющийся газ пропустили над нагретой пластинкой окисленной меди. Составить уравнения описанных реакций.
46. Фосфат кальция прокалили с коксом в присутствии речного песка. Полученное простое вещество прореагировало с избытком хлора. Продукт реакции растворили в избытке КОН. В полученный раствор добавили известковую воду. Составить уравнения описанных реакций.
Раздел 2. Неметаллы
В этой главе будут рассмотрены свойства кислорода и серы. Это — неметаллы, причём неметаллические свойства кислорода выражены особенно ярко: электроотрицательность этого атома уступает только фтору.
Рассмотрим свойства кислорода и серы подробнее.
7.2. Кислород в природе. Значение кислорода
Кислород — самый распространённый химический элемент нашей планеты: более половины атомов земной коры приходится на кислород, что составляет 47 % по массе. Кислород составляет около 20,95 % нашей атмосферы (по объёму). И наконец, 88,8 % массы гидросферы также составляет кислород, а вода занимает до 3/4 поверхности нашей планеты.
Химический элемент кислород входит в состав всех живых организмов, поскольку является составной частью основных органических веществ: белков, жиров, углеводов. В целом химический элемент кислород составляет 50.85 % от массы животных и растений.
7.4. Строение атома и свойства кислорода. Пероксиды
В Периодической системе Менделеева кислород имеет порядковый номер 8 и находится в VI группе второго периода. Поэтому строение атома кислорода следующее:
Имея на внешнем уровне 6 электронов, кислород является типичным неметаллом, т. е. присоединяет два электрона до завершения внешнего уровня:
Задание 7.2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, определите, какими свойствами обладает в каждом случае пероксид водорода.
В качестве окислителя перекись водорода используется для дезинфекции ран и как отбеливатель.
Принимая электроны, атомы кислорода О2 проявляют свойства окислителя. В этом качестве кислород является обязательным участником горения простых и сложных веществ.
Горение — окисление простых и сложных веществ, которое сопровождается выделением света и теплоты. В атмосфере кислорода горят или окисляются почти все металлы (кроме благородных) и неметаллы (кроме галогенов).
При горении в кислороде сложных веществ образуются оксиды химических элементов, входящих в состав исходного вещества.
Рис. 16. Степени окисления атома серы
По числу неспаренных электронов определим валентные состояния атома: II, IV, VI. Таким образом, в соединениях атомы могут проявлять степени окисления: —2, +2, +4, +6. Реально атом серы проявляет степени окисления: —2, 0, +4, +6, причём в ОВР атом серы предпочитает перемещаться только на одну «ступеньку» вверх или вниз.
Простое вещество «сера» имеет промежуточную степень окисления (0), поэтому может проявлять и
Глава 7. p-Элементы VI группы. Кислород и сера восстановительные, и окислительные свойства. Сера как активный неметалл легко реагирует с водородом, кислородом, почти со всеми металлами (кроме золота и платины) и неметаллами, например:
Среди неметаллов с серой не реагируют только азот и йод.
Задание 7.4. Составьте соответствующие уравнения реакций. Определите, какие свойства (окислителя или восстановителя) проявляет сера в этих реакциях.
Задание 7.9. Расставьте коэффициенты в этих схемах методом электронного баланса. Укажите, какие свойства проявляет атом серы со степенью окисления +4 в каждой из реакций.
Восстановительные свойства сернистого газа применяются на практике. Так, при восстановлении теряют цвет некоторые органические соединения, поэтому оксид серы (IV) и сульфиты применяют при отбеливании. Например, гидросульфит кальция применяется для отбеливания бумаги. Сульфит натрия, растворённый в воде, замедляет коррозию труб, так как легко поглощает кислород из воды, а именно кислород является «виновником» коррозии:
Концентрированная серная кислота способна вытеснять другие кислоты из их твёрдых солей, поэтому при помощи этой кислоты можно получить хлороводород, а затем соляную кислоту, азотную, хлорную и другие кислоты. (См. также гл. 6.5 и 8.4.)
Являясь окислителем (+6 — высшая степень окисления для серы!), концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами (кроме железа и благородных металлов) без выделения водорода.
Глава 7. p-Элементы VI группы.
Кислород — это активный неметалл, основным свойством которого является окислительная способность, а главной степенью окисления—2. Эту
степень окисления он проявляет в оксидах.
Сера тоже является активным неметаллом, который входит в состав неорганических и органических соединений. Многие соединения серы являются металлическими рудами.
Кислород и сера являются биогенными элементами, т. е. являются жизненно необходимыми для всех людей.
ВОПРОСЫ и УПРАЖНЕНИЯ к главе 7
1. Что такое аллотропия? Приведите примеры.
2. Почему кислород не проявляет валентности и степени окисления, которая соответствует номеру группы?
3. Какое вещество: озон или кислород — обладает более сильными окислительными свойствами? Как это доказать?
12. Твёрдое вещество, полученное при прокаливании карбоната кальция, растворили в воде. Через полученный раствор пропустили сернистый газ, в результате чего образовалась кислая соль массой 101 г. Определить массу карбоната и объёмы газов.
13. В каком объёме воды нужно растворить 6,02 х х 1024 молекул оксида серы (IV), чтобы получить 10%-ный раствор?
14. 32,1 г сплава цинка и двухвалентного металла, стоящего в ряду напряжений после водорода, обработали разбавленной серной кислотой. При этом выделилось 4,48 л газа. К не растворившемуся остатку добавили горячую концентрированную серную кислоту до полного растворения. Выделилось 6,72 л газа. Определить процентный состав исходной смеси.
15. При прокаливании серы с 22,4 г неизвестного металла без доступа воздуха образовалась соль двухвалентного металла. При растворении реакционной смеси в избытке соляной кислоты выделился газ А и 6,4 г не растворившегося вещества Б. При сжигании Б образуется газ В. При взаимодействии А и В образуется 19,2 г простого вещества. Определить неизвестный металл и массу серы в исходной смеси.
16. Осадок, полученный при взаимодействии раствора медного купороса с раствором каустической соды, прокалили. При нагревании полученного вещества с углём получили металл, при реакции которого с концентрированной серной кислотой выделяется 8,96 л газа. Определить массу медного купороса.
Задания ЕГЭ
17. Верны ли следующие суждения о свойствах кислорода и серы:
А) Максимальная валентность этих элементов
в соединениях равна номеру группы. Б) При взаимодействии с водородом кислород и сера проявляют окислительные свойства.
18. Соединения состава №2Э03 и КНЭО4 может образовать:
1) азот;
2) сера;
3) фосфор;
4) фтор.
27. Порошок сульфида хрома растворили в серной кислоте, при этом выделился газ и образовался окрашенный раствор. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом чёрный осадок побелел после добавления пероксида водорода. Составить уравнения четырёх соответствующих реакций.
28. Железный порошок растворили в концентрированной соляной кислоте и через полученный раствор пропустили хлор, в результате чего раствор приобрёл желтовато-коричневую окраску. После добавления к этому раствору сульфида натрия образовался осадок. Его отделили и подействовали разбавленной серной кислотой. При этом часть осадка растворилась, и остаток имел жёлтый цвет. Составить уравнения описанных реакций.

[свернуть]

Похожие страницы

Предложения интернет-магазинов