Файл: Билеты по общей и неорганической химии для студентов 125Ф3 озо (20222023учебный год) Билет 1.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 303
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
й одоводород, йодоводородная кислота (HI) степень окисления -1
йодноватистая кислота (HIO) степень окисления +1
й одноватая кислота (HIO3) степень окисления +5
й одная кислота (HIO4) степень окисления +7
й одоводород, йодоводородная кислота (HI) степень окисления -1
йодноватистая кислота (HIO) степень окисления +1
й одноватая кислота (HIO3) степень окисления +5
, и происходит разложение известняка:
CaCO3 →CaO+CO2
Оксид железа (II) опускается в область с более высоких температур (до 1200oC), где протекает следующая реакция:
FeO + CO → Fe + CO2
Углекислый газ поднимается вверх и реагирует с коксом, образуя угарный газ:
CO2 + C → 2CO
2. Также железо получают прямым восстановлением из оксида водородом:
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
При этом получается более чистое железо, т.к. получаемое железо не загрязнено серой и фосфором, которые являются примесями в каменном угле.
3. Еще один способ получения железа в промышленности – электролиз растворов солей железа.
Качественные реакции наионы железа +2.
1. Взаимодействие солей железа (II) с щелочами. При этом образуется серо-зеленый студенистыйосадокгидроксида железа (II).
Например, хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом натрия:
2NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2NaCl
Гидроксид железа (II) на воздухе буреет, так как окисляется до гидроксида железа (III):
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
2. Ионыжелеза +2 окрашивают раствор в светлый желто-зеленый цвет.
3. Взаимодействие с красной кровяной солью K3[Fe(CN)6] – также качественная реакция на ионы железа +2. При этом образуется синий осадок «турнбулева синь».
Качественные реакциина ионы железа +3
1. Взаимодействие солей железа (III) с щелочами. При этом образуется бурый осадокгидроксида железа (III).
Например, хлорид железа (III) реагирует с гидроксидом натрия:
3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl
2. Ионыжелеза +3 окрашивают раствор в светлый желто-оранжевый цвет.
3. Взаимодействие с желтой кровяной солью K4[Fe(CN)6] ионы железа +3. При этом образуется синий осадок «берлинская лазурь».
В последнее время получены данные, которые свидетельствуют, что молекулы берлинской лазури идентичны по строению молекулам турнбулевой сини. Состав молекул обоих этих веществ можно выразить формулой Fe4[Fe2(CN)6]3.
4. При взаимодействии солей железа (III) с роданидамираствор окрашивается в кроваво-красный цвет.
Например, хлорид железа (III) взаимодействует с роданидом натрия:
FeCl3 + 3NaCNS → Fe(CNS)3 + 3NaCl
1. При обычных условиях железо малоактивно, но при нагревании, в особенности в мелкораздробленном состоянии, оно становится активным и реагирует почти со всеми неметаллами.
1.1. Железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов.При этом активные неметаллы (фтор, хлор и бром)окисляют железо до степени окисления +3:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2:
Fe + I2 → FeI2
1.2. Железо реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):
Fe + S → FeS
1.3. Железо реагирует с фосфором. При этом образуется бинарное соединения – фосфид железа:
Fe + P → FeP
1.4. С азотомжелезореагирует в специфических условиях.
1.5. Железо реагирует с углеродом и кремнием с образованием карбида и силицида.
1.6. При взаимодействии с кислородом железо образует окалину – двойной оксид железа (II, III):
3Fe + 2O2 → Fe3O4
При пропускании кислорода через расплавленное железо возможно образование оксида железа (II):
2Fe + O2 → 2FeO
2. Железо взаимодействует со сложными веществами.
2.1. При обычных условиях железо с водой практически не реагирует. Раскаленное железо может вступать в реакцию при температуре 700-900оС с водяным паром:
3Fe0 + 4H2+O → Fe+33O4 + 4H20
В воде в присутствии кислорода или во влажном воздухе железо медленно окисляется (корродирует):
4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3
2.2. Железо взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль железа со степенью окисления +2 и водород.
Например, железо бурно реагирует с соляной кислотой:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2.3. При обычных условиях железо не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат железа (III)и вода:
2Fe + 6H2SO4(конц.) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2.4. Железо не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации. При нагревании реакция идет с образованием нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:
Fe + 6HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Сразбавленной азотной кислотой железо реагирует с образованием оксида азота (II):
Fe + 4HNO3(разб.гор.) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
При взаимодействии железа с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:
8Fe + 30HNO3(оч. разб.) → 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
2.5. Железо может реагировать с щелочными растворами или расплавами сильных окислителей. При этом железо окисляет до степени окисления +6, образуя соль (феррат).
Например, при взаимодействии железа с расплавом нитрата калия в присутствии гидроксида калия железо окисляется до феррата калия, а азот восстанавливается либо до нитрита калия, либо до аммиака:
Fe + 2KOH + 3KNO3 → 3KNO2 + K2FeO4 + H2O
2.6. Железо восстанавливаетменее активные металлы изоксидов и солей.
Например, железо вытесняет медь из сульфата меди (II). Реакция экзотерми-ческая:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Еще пример: простое вещество железо восстанавливает железо до степени окисления +2 при взаимодействии с соединениями железа +3:
2Fe(NO3)3
+ Fe → 3Fe(NO3)2
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
Типичные соединения
й одид железа FeI2
сульфат железа FeSO4 степень окисления +2
хлорид железа FeCl2
б ромид железа FeBr3
гидроксид железа Fe(OH)3
нитрат железа Fe(NO3)3 степень окисления +3
сульфат железа Fe2(SO4)3
оксид железа Fe2O3
Биологическая роль железа
Применение железа и его соединений в медицине
+А +Б +В
F eCl3 Fe(OH)3 FeCl3 AgCl веществами А, Б, В, являются соответственно: H2O, NaOH, AgNO3; H2O, HCl, AgNO3; NaOH, HCl, AgNO3; NaOH, NaCl, AgNO3.
Напишите уравнения реакций.
H2O, HCl, AgNO3
NaOH, HCl, AgNO3
NaOH, NaCl, AgNO3
Билет №19
CaCO3 →CaO+CO2
Оксид железа (II) опускается в область с более высоких температур (до 1200oC), где протекает следующая реакция:
FeO + CO → Fe + CO2
Углекислый газ поднимается вверх и реагирует с коксом, образуя угарный газ:
CO2 + C → 2CO
2. Также железо получают прямым восстановлением из оксида водородом:
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
При этом получается более чистое железо, т.к. получаемое железо не загрязнено серой и фосфором, которые являются примесями в каменном угле.
3. Еще один способ получения железа в промышленности – электролиз растворов солей железа.
Качественные реакции наионы железа +2.
1. Взаимодействие солей железа (II) с щелочами. При этом образуется серо-зеленый студенистыйосадокгидроксида железа (II).
Например, хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом натрия:
2NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2NaCl
Гидроксид железа (II) на воздухе буреет, так как окисляется до гидроксида железа (III):
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
2. Ионыжелеза +2 окрашивают раствор в светлый желто-зеленый цвет.
3. Взаимодействие с красной кровяной солью K3[Fe(CN)6] – также качественная реакция на ионы железа +2. При этом образуется синий осадок «турнбулева синь».
Качественные реакциина ионы железа +3
1. Взаимодействие солей железа (III) с щелочами. При этом образуется бурый осадокгидроксида железа (III).
Например, хлорид железа (III) реагирует с гидроксидом натрия:
3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl
2. Ионыжелеза +3 окрашивают раствор в светлый желто-оранжевый цвет.
3. Взаимодействие с желтой кровяной солью K4[Fe(CN)6] ионы железа +3. При этом образуется синий осадок «берлинская лазурь».
В последнее время получены данные, которые свидетельствуют, что молекулы берлинской лазури идентичны по строению молекулам турнбулевой сини. Состав молекул обоих этих веществ можно выразить формулой Fe4[Fe2(CN)6]3.
4. При взаимодействии солей железа (III) с роданидамираствор окрашивается в кроваво-красный цвет.
Например, хлорид железа (III) взаимодействует с роданидом натрия:
FeCl3 + 3NaCNS → Fe(CNS)3 + 3NaCl
Химические свойства
1. При обычных условиях железо малоактивно, но при нагревании, в особенности в мелкораздробленном состоянии, оно становится активным и реагирует почти со всеми неметаллами.
1.1. Железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов.При этом активные неметаллы (фтор, хлор и бром)окисляют железо до степени окисления +3:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2:
Fe + I2 → FeI2
1.2. Железо реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):
Fe + S → FeS
1.3. Железо реагирует с фосфором. При этом образуется бинарное соединения – фосфид железа:
Fe + P → FeP
1.4. С азотомжелезореагирует в специфических условиях.
1.5. Железо реагирует с углеродом и кремнием с образованием карбида и силицида.
1.6. При взаимодействии с кислородом железо образует окалину – двойной оксид железа (II, III):
3Fe + 2O2 → Fe3O4
При пропускании кислорода через расплавленное железо возможно образование оксида железа (II):
2Fe + O2 → 2FeO
2. Железо взаимодействует со сложными веществами.
2.1. При обычных условиях железо с водой практически не реагирует. Раскаленное железо может вступать в реакцию при температуре 700-900оС с водяным паром:
3Fe0 + 4H2+O → Fe+33O4 + 4H20
В воде в присутствии кислорода или во влажном воздухе железо медленно окисляется (корродирует):
4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3
2.2. Железо взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль железа со степенью окисления +2 и водород.
Например, железо бурно реагирует с соляной кислотой:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2.3. При обычных условиях железо не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат железа (III)и вода:
2Fe + 6H2SO4(конц.) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2.4. Железо не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации. При нагревании реакция идет с образованием нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:
Fe + 6HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Сразбавленной азотной кислотой железо реагирует с образованием оксида азота (II):
Fe + 4HNO3(разб.гор.) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
При взаимодействии железа с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:
8Fe + 30HNO3(оч. разб.) → 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
2.5. Железо может реагировать с щелочными растворами или расплавами сильных окислителей. При этом железо окисляет до степени окисления +6, образуя соль (феррат).
Например, при взаимодействии железа с расплавом нитрата калия в присутствии гидроксида калия железо окисляется до феррата калия, а азот восстанавливается либо до нитрита калия, либо до аммиака:
Fe + 2KOH + 3KNO3 → 3KNO2 + K2FeO4 + H2O
2.6. Железо восстанавливаетменее активные металлы изоксидов и солей.
Например, железо вытесняет медь из сульфата меди (II). Реакция экзотерми-ческая:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Еще пример: простое вещество железо восстанавливает железо до степени окисления +2 при взаимодействии с соединениями железа +3:
2Fe(NO3)3
+ Fe → 3Fe(NO3)2
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
Типичные соединения
й одид железа FeI2
сульфат железа FeSO4 степень окисления +2
хлорид железа FeCl2
б ромид железа FeBr3
гидроксид железа Fe(OH)3
нитрат железа Fe(NO3)3 степень окисления +3
сульфат железа Fe2(SO4)3
оксид железа Fe2O3
Биологическая роль железа
-
обеспечивает транспорт кислорода (входит в состав гемоглобина) -
обеспечивает транспорт электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма (входит в состав цитохромов и железосеропротеидов) -
участвует в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов
Применение железа и его соединений в медицине
-
Железный купорос и воду используют при лечении анемии, связанной с недостатком железа в организме; -
Карбонат железа применяют при слабости и истощении; -
Гегсагидрат хлорида железа применяются наружно как дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство;
-
В схеме превращений:
+А +Б +В
F eCl3 Fe(OH)3 FeCl3 AgCl веществами А, Б, В, являются соответственно: H2O, NaOH, AgNO3; H2O, HCl, AgNO3; NaOH, HCl, AgNO3; NaOH, NaCl, AgNO3.
Напишите уравнения реакций.
H2O, HCl, AgNO3
-
FeCl3 + 3H2O → 3HCl + Fe(OH)3 -
Fe(OH)3 + 3HCl → 3H2O + FeCl3 -
FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl
NaOH, HCl, AgNO3
-
FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3 -
Fe(OH)3 + 3HCl → 3H2O + FeCl3 -
FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl
NaOH, NaCl, AgNO3
-
FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3 -
Fe(OH)3 + 3NaCl → 3NaOH + FeCl3 -
FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl
Билет №19
-
Предмет и задачи химии. Значение неорганической химии в подготовке будущего фармацевта.