Контрольная работа по "Неорганической и аналитической химии"

Контрольная работа по неорганической и аналитической химии

1. Приведите по одному примеру реакции. Назовите всех участников реакции

А.1)Соли с щелочью

2)Основания с солью

Б.1)Основания с кислотным оксидом

2)Основного оксида с  кислотным оксидом

Решение:

А.1) CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2 +Na2SO4

2) BeCl2 + 2NH4OH → Be(OH)2 + 2NH4Cl 

Б.1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O

2) CaO+CO2=CaCO3

2. Составить формулы всех возможных солей (средней, кислых и основных),соответствующих кислоте и основанию. Назвать эти соли.

Основание	Кислота
LiOH	H3PO4
NaOH	H3AsO4

Решение:

Li3 PO4- средняя соль

Na3AsO4-средняя соль

Li2 НPO4- кислая соль

Na2НAsO4-кислая  соль

Li Н2PO4- кислая соль

NaН2AsO4-кислая  соль

Li2(ОН) PO4- основная соль

Na2(ОН)AsO4-основная  соль

Li(ОН)2 PO4- основная соль

Na(ОН)2AsO4-основная  соль

 

3.  Рассчитать массовую долю элемента А в соединении Б.  

A	Б
Меди	В медном купоросе
Фосфора	В фосфоритной муке

Решение:

1)Молярная масса медного  купороса равна 64+32+4*16+5*(2*1+16)=160+90=250 г.

64 (Ar (Cu)) / 250 (Mr (СuSO4 * 5H2O)) * 100 % = 25,6 %.

2) Mr(Ca3(PO4)2)=40*3+31*2+16*8=310гр/моль

Ar(P)/Mr(Ca3(PO4)2) x 100% = 62/310 x 100% = 20%

4.Заполните все  пустые клетки в таблице. Обратите  внимание на совпадение единиц  «По вертикали»

	вещество	Молярная масса г:моль	Объем газа,л	Количество вещ-ва v,моль	Число молекул
	MgCl2	94,3	19,0	0,8	4,8*10в23
	Ar	39,9	22,4	0,1	0,6*10в23

Решение:

вещество	Молярная масса, г:моль	Объем газа,л	Кол-во вещ-ва v,моль	Число молекул
CO2	44	11,2	0,5		3*10в23
HNO3	63	22,4	0,5		3*10в23

 

5.  Назовите элемент, валентные электроны которого:

1)3s2 3p5-хлор

Решение:

Сl 17e- 1s22s22p63s23p5 (3s23p5 - валентные)

2)3d5 4s2- марганец

Решение:

Mn 25e 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d5

 

6.  Cоставьте электронные уравнения, найдите и подставьте в уравнении реакции основные коэффициенты, назовите окислитель и восстановитель в реакции:

1)Fe(OH)2 + NO2=Fe(NO3)3 +NO +H2O

2)NaNO2 + Cl2+NaOH =NaNO3+NaCl+H2O

Решение:

1) Fе (OH)2 + 5NO2 = Fe(NO3)3 + 2NO + H2O 

Fе+2 -1е = Fе+3 –восстановитель

3N+4 -3е = 3N+5 -восстановитель

N+4 +2е = N+2 окислитель

Сущность электронного баланса в том, что сколько принято электронов столько и столько и отдано. Железо и азот они участвуют в процессе окисления, а другой азот в процессе восстановления.  в окислении приняло участие 4 электрона, а в процессе восстановления только два. следовательно,  выходят коэфффициенты 1 перед железом и азотом, и 2 перед азотом и монооксидом азота!

2) NaNO2 + Cl2 + 2NaOH -----> NaNO3 + 2NaCl + H2O 

N(+3) - 2e = N(+5) / 1 восстановитель 

Cl2(0) + 2e = 2Cl(-1) / 1 - окислитель 

 

7.Составьте выражение  для константы равновесия следующих  реакций:

1)2CO(r)+O2(r) ↔2CO2(r)  ∆Η˂0

2)CH4(r)+O2(r)↔2CO2(r)+2H2O(r)  ∆Η˂0

Решение:

1)  Kp = [CO2]2 / [O2]*[CO]2

2) Kp =  [H2O] 2*[CO]2/[CН4]*[О2]

8.  Рассчитайте необходимые объемы раствора соединения А для приготовления 1)0,4 л 2м и 2)0,5 л 3н раствора

А			Ответы(мл)
Cоединение	ᵚ(%)	Р(г:мл)	1	2
NaOH	30	1,332	80,1	150,1
AlCl3	40	1,341	199,1	124,4

 

9.Составить:

а)Молекулярное, полное и сокращенное ионно-молекулярные уравнения реакции взаимодействия в водном растворе следующих веществ(А)

б)Два молекулярных уравнения реакций, которые соответствуют краткому ионно-молекулярному уравнению(Б).

1)а)СuO  и HCl

   б)Al 3+  +3OH-  =↓Al(OH)3

Решение:

а) СuО+ 2НСl→CuCl2+H2O

CuO+2H(+) +2Cl(-)-->Cu(2+) +2Cl(-)+H2O

CuO+2H(+) = Cu(2+) +H2O

б) AlCl3 + 3NaOH(разб.) = Al(OH)3; + 3NaCl  
Полная  
форма: Al(3+) + 3Cl(-) + 3Na(+) + 3OH(-) = Al(OH)3 + 3Na(+) + 3Cl(-)  
Краткая  
форма: Al(3+) + 3OH(-) = Al(OH)3

2)а)MnSo4 и Na3PO4

    б)Ba2+ +SO4 2-  =↓BaSO4

Решение:

а) 3MgSO4 + 2Na3PО4 = Mg3(PО4)2 + 3Na2SO4

б)BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl  
Ba(2+)+2Cl(-)+2H(+) + SO4(2-) --> BaSO4+2H(+)+2Cl(-)  
Ba(2+) + SO4(2-) ==BaSO4 

10. Определите:

-Рн раствора электролита.

-Концентрация ионов водорода  и гидроксила для приведенного  значения Рн.

1)0,01м HNO3 рН=8

2)0,01м LiOH pН=13

Решение:

1) концентрация C= H+ = No3- = 0.01 M 
pH[H+] = -log C= -log 0.01 = 2 
pH [OH-] = -logC = -log 0.01 = 2 
pOH = 14-2 = 12

pH р-ра= 14-8=4

2) LiOH - сильное основание, на ионы, [OH] = c(LiOH) = 0,25 моль/л 
Активность (концентрация) иона а=f*Сm=0,80*0,01=0,008 моль/л.

pОH р-ра= 14-13=1

 
11.Составить уравнения (молекулярное, полное молекулярно-ионное, сокращенное  молекулярно-ионное)гидролиза солей, указать среду раствора(нейтральная, кислая, щелочная)Объяснить почему  меняется среда раствора соли.

Соль А	Соль Б
FeCl3	Na2S
NH4Cl	BaS

Решение:

1)FeCl3 – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону.

Первая стадия гидролиза

Молекулярное уравнение:

FeCl3 + HOH ⇄ FeOHCl2 + HCl

Полное ионное уравнение:

Fe3+ + 3Cl- + HOH ⇄ FeOH2+ + 2Cl- + H+ + Cl-

Краткое ионное уравнение:

Fe3+ + HOH ⇄ FeOH2+ + H+

Вторая стадия гидролиза

Молекулярное уравнение:

FeOHCl2 + H2O ⇄ Fe(OH)2Cl + HCl

Полное ионное уравнение:

FeOH2+ + 2Cl- + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + Cl- + H+ + Cl-

Краткое ионное уравнение:

FeOH2+ + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + H+

Третья стадия гидролиза

Молекулярное уравнение:

Fe(OH)2Cl + H2O ⇄ Fe(OH)3 + HCl

Полное ионное уравнение:

Fe(OH)2+ + Cl- + H2O ⇄ Fe(OH)3 + H+ + Cl-

Краткое ионное уравнение:

Fe(OH)2+ + H2O ⇄ Fe(OH)3 + H+

Т.к. в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет имееть кислую среду (pH < 7).

 

NH4Cl – соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз протекает по катиону.

Молекулярное уравнение:

NH4Cl + HOH ⇄ NH4OH + HCl

Полное ионное уравнение:

NH4+ + Cl- + HOH ⇄ NH4OH + H+ + Cl-

Краткое ионное уравнение:

NH4+ + HOH ⇄ NH4OH + H+

Т.к. в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет имееть кислую среду (pH < 7).

Na 2S-соль сильного основания  и слабой кислоты,гидролиз идет  по аниону

Na 2S + HOH ⇄ NaHS + NaOH-цвет лакмуса синий 
2 Na + + S2- + HOH ⇄ Na + + HS- + Na + + OH- 
S2- + HOH ⇄ HS- + OH- 
pH > 7, т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы.

BaS – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону.

Первая стадия гидролиза

Молекулярное уравнение:

2BaS + 2H2O ⇄ Ba(OH)2 + Ba(HS)2

Полное ионное уравнение:

2Ba2+ + 2S2- + 2H2O ⇄ Ba2+ + 2OH- + Ba2+ + 2HS-

Краткое ионное уравнение:

S2- + H2O ⇄ HS- + OH-

Вторая стадия гидролиза

Молекулярное уравнение:

Ba(HS)2 + 2H2O ⇄ Ba(OH)2 + 2H2S

Полное ионное уравнение:

Ba2+ + 2HS- + 2H2O ⇄ Ba2+ + 2OH- + 2H2S

Краткое ионное уравнение:

HS- + H2O ⇄ OH- + H2S

Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор будет имееть щелочную среду (pH > 7).

12.  Опишите свойства элементов по предложенному плану.

План:

1 из положения в периодической  системе определить:

-кол-во электронов

-кол-во уровней

-Число валентных электронов

2.Составить электронную  формулу атома с облаками

3.Представить распределение  электронов по квантовым ячейкам, с обозначением орбиталей

4.Сделать вывод о преобладании  металлических или неметаллических  св-в.

5.Определить валентности

6.для всех положительных  степеней окисл-я составить формулу  оксидов элемента, определить их  характер. Подтвердить подробно  характер.

7.рассмотреть св-ва водородного  соединения элемента. Указать возможную кислотность и охарактеризовать устойчивость.

8.Написать уравнения р-й  окисления и восстановления на  примере водородных и кислородных  соединений элемента.

9.кратко охарактеризовать  способы получения элемента и  его соединений и основные  способы получения элемента и  его соединения и основные  области его применения.

1)Азот

2)Сера

Решение:

1)Азот

1.1-7 электронов

1.2 - 1s 22s 22p 3

1.3

1.4 Азот типичный неметалл

1.5 У атома азота 3 неспаренных электрона. Поэтому валентность азота =3.

1.6 Степени окисления азота в соединениях −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

• Соединения азота в степени окисления −3 представлены нитридами, из которых практически наиболее важен аммиак;
• Соединения азота в степени окисления −2 менее характерны, представлены пернитридами, из которых самый важный пернитрид водорода N2H4 или гидразин (существует также крайне неустойчивый пернитрид водорода N2H2, диимид);
• Соединения азота в степени окисления −1 NH2OH (гидроксиламин) — неустойчивое основание, применяющееся, наряду с солями гидроксиламмония, в органическом синтезе;
• Соединения азота в степени окисления +1 оксид азота(I) N2O (закись азота, веселящий газ);
• Соединения азота в степени окисления +2 оксид азота(II) NO (монооксид азота);
• Соединения азота в степени окисления +3 оксид азота(III) N2O3, азотистая кислота, производные аниона NO2−, трифторид азота (NF3);
• Соединения азота в степени окисления +4 оксид азота(IV) NO2 (диоксид азота, бурый газ);
• Соединения азота в степени окисления +5 оксид азота(V) N2O5, азотная кислота, её соли — нитраты и другие производные, а также тетрафтораммоний NF4+ и его соли.

1.7 Водородное соединение азота - аммиак NH3

1.8

1.9 В лабораториях его  можно получать по реакции  разложения нитрита аммония:

 

2)Сера

2.1-16 электронов

2.2- 1s 22s 22p 63s 23p4

2.3

2.4 неметаллический химический элемент