Контрольная работа по "Неорганической химии"

Задание 1:  Определите молярную массу эквивалента металла, зная, что для полного растворения 13 г этого металла потребовалось 19,6 г разбавленной серной кислоты. 

Решение:

Задание 2:   Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов  ⁵²₂₄Сr и ⁵⁴₂₄Сr? Составьте электронную формулу данного атома, распределите электроны по квантовым ячейкам. Укажите валентности и степени окисления атома в нормальном и возбужденном состояниях. К какому электронному семейству относится этот элемент? 

Решение:

Задание 3: Исходя из закономерностей Периодической системы, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: LiOH или CsOH; Ca(OH)₂ или Cu(OH)₂; Zn(OH)₂ или Sr(OH)₂? 

Решение:

,

Задание 4: Какую химическую связь называют водородной? Между молекулами каких веществ она образуется? Покажите механизм образования водородной связи во фтористоводородной кислоте, в воде. 

Решение:

Задание 5: Одним из способов промышленного получения водорода является взаимодействие метана с водяным паром: 

СН₄(г) + Н₂О(г) = СО(г) + 3Н₂(г).

Рассчитайте ΔΔΗΗ°°, ΔΔS°° и ΔΔG°° этой         реакции и решите, будет ли она протекать при стандартных         условиях. 

Решение:

Задание 6: Подберите по два молекулярных уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

Ba²⁺  + SO₄^2- = BaSO₄_;

SO₃^2- + 2 H⁺ = H₂SO_3. 

Решение:

Задание 7: Исходя из степени окисления серы в веществах: S, K₂SO₃, H₂SO₄, определите, какое из них может быть только восстановителем, только окислителем или проявлять окислительно-восстановительную двойственность? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции: 

KClO₃ →→ KCl + O_2. 

Решение:  

Задание 8: Какие покрытия металла называют катодным и анодным? Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов, протекающих при коррозии оцинкованного и луженого железа в кислой среде. 

Решение:

По механизму защиты различают анодные и катодные металлические покрытия.

Металл анодных покрытий имеет электродный потенциал более отрицательный, чем потенциал защищаемого металла.

В случае применения анодных покрытий не обязательно, чтобы оно было сплошным.

При действии растворов электролитов в возникающим коррозионном элементе основной металл–покрытие основной металл

является катодом и поэтому при достаточно большой площади покрытия не разрушается, а защищается электрохимически за счёт растворения металла покрытия.

Примерами анодных покрытий являются покрытия железа цинком и кадмием. Анодные покрытия на железе, как правило, обладают сравнительно низкой стойкостью.

Катодные металлические покрытия, электродный потенциал которых более электроположителен,

чем потенциал основного металла, могут служить надёжной защитой от коррозии только при условии отсутствия в них сквозных пор,

трещин и других дефектов, так как они механически препятствуют проникновению агрессивной среды к основному металлу.

Примерами катодных защитных покрытий являются покрытия железа медью, никелем, хромом и т.п. 

Задание 9: Какой объем 0,5 М раствора серной кислоты можно приготовить из 200 см³ 2,5 М раствора серной кислоты? 

Решение:  

Задание 10: Многоатомные спирты, их свойства. 

Решение:

Многоатомные спирты 

Представители многоатомных спиртов — этиленгликоль  и глицерин. Двухатомные спирты, содержащие две гидроксильные группы—ОН, называются гликолями, или диолами, трехатомные спирты, содержащие три гидроксильные группы, — глицеринами, или триолами.

Положение гидроксильных  групп указывается цифрами, на-

Физические  свойства

Многоатомные  спирты — бесцветные сиропообразные жидкости сладковатого вкуса, хорошо растворимы в воде, плохо — в органических растворителях; имеют высокие температуры  кипения. Например, tкип этиленгликоля 198°С, плотность (r) 1,11 г/см3; tкип (глицерин) = 290°С, rглицерин = 1,26 г/см3.

Получение

Двух- и трехатомные  спирты получают теми же способами, что  и одноатомные. В качестве исходных соединений могут быть использованы алкены, галогенопроизводные и другие соедине-ния. Например:

Глицерин получают из жиров, а также синтетическим  путем из газов крекинга нефти (пропилена), т.е. из непищевого сырья.

Химические  свойства

Многоатомные  спирты по химическим свойствам сходны с одноатомными спиртами. Однако в  химических свойствах многоатомных спиртов есть особенности, обусловленные  присутствием в молекуле двух и более  гидроксильных групп.

Кислотность многоатомных спиртов выше, чем одноатомных, что  объясняется наличием в молекуле дополнительных гидроксильных групп, обладающих отрицательным индуктивным  эффектом. Поэтому многоатомные спирты, в отличие от одноатомных, реагируют со щелочами, образуя соли. Например, этиленгликоль реагирует не только с щелочными металлами, но и с гидроксидами тяжелых металлов.

По аналогии с алкоголятами соли двухатомных  спиртов называются гликолятами, а трехатомных — глицератами.

При взаимодействии этиленгликоля с галогеноводородами (НСl, HBr) одна гидроксильная группа замещается на галоген:

Вторая гидроксогруппа замещается труднее, под действием РСl5.

При взаимодействии гидроксида меди (II) с глицерином и другими многоатомными спиртами происходит растворение гидроксида и образуется комплексное соединение ярко-синего цвета.

Эта реакция используется для обнаружения многоатомных спиртов, имеющих гидроксильные группы при соседних атомах углерода -СH(ОН)-СН(ОН)-:

В отсутствие щелочи многоатомные спирты не реагируют с  |гидроксидом меди (II) — их кислотность для этого недостаточна.

Многоатомные  спирты взаимодействуют с кислотами, образуя сложные эфиры (см. §7). При взаимодействии глицерина с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитроглицерин (тринитрат глицерина):

Для спиртов  характерны реакции, в результате которых  образуются циклические структуры:

Применение

Этиленгликоль используется главным образом для  производства лавсана и для приготовления  антифризов — водных растворов, замерзающих  значительно ниже 0°С (использование их для охлаждения двигателей позволяет автомобилям работать в зимнее время).

Глицерин широко используется в кожевенной, текстильной  промышленности при отделке кож  и тканей и в других областях народного  хозяйства. Наиболее важной областью применения глицерина является производство тринитрата глицерина (неверно называемого нитроглицерином) — это сильное взрывчатое вещество, которое взрывается от удара, а также лекарство (сосудорасширяющее средство). Сорбит (шестиатомный спирт) используется как заменитель сахара для больных диабетом.