Файл: Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине Неорганическая химия.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 297

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, низшей и нулевой степенью окисления.

7. Укажите состав хлорной воды и отметьте области ее применения. Составьте уравнение реакции взаимодействия йодида калия с хлорной водой.

8. Укажите состав и отметьте области применения следующих веществ и материалов: аммиак, углекислый газ, озон, хлор, сернистый газ, графит, горный хрусталь, алмаз, карборунд, кварц, нитрит и сульфит натрия, сода кальцинированная и поташ, гидрокарбонаты натрия и аммония, нитрат и дигидрофосфат кальция, хлорид и бромид натрия, хлорная известь, хлорид кальция.

9. Какие соединения образуются при горении метана, аммиака, сероуглерода, сульфидов цинка и алюминия? Напишите уравнения соответствующих реакций и назовите полученные соединения.

10. Какие газы загрязняют воздух в химической лаборатории при выполнении опытов по темам «Неметаллы» и «Общие свойства металлов»? Какие из них поглощаются водой, щелочью, кислотой? Составьте уравнения соответствующих реакций.

11. Какие соединения попадают в атмосферу с выхлопными газами автотранспорта, при работе электротранспорта, с выбросами ТЭЦ? Какие из них способны к образованию кислотных дождей? Приведите соответствующие формулы и уравнения реакций.

12. Используя таблицу 20 приложения, укажите значения ПДК следующих веществ: CO2, CO, NO2, SO2, NH3, H2S, AsH3, SiO2. Какое из соединений вызывает силикоз?

13. Каким путем попадают нитраты в почву и водоемы, а нитриты и нитраты - в пищевые продукты? Отметьте значения ПДК соединений азота: NO3-, HNO3, KNO2, используя таблицу 20 приложения.

14. Отметьте условия проведения реакций и составьте уравнения последовательных превращений:
а) N2 ® NH3 ® NO ® NO2 ® HNO3 ® NH4NO3;

б) P ® P2O5 ® H3PO4 ® Ca(H2PO4)2

Na3PO4 ® Ag3PO4;
в) C ® CO2 ® K2CO3 ® CaCO3 ® CO2 ® Ca(НСO3)2 ® CaCO3;
г) NaBr ® NaCI ® CI2 ® KCIO3 ® KCI.

Ca(CIO)2

15. Используя таблицы 19 и 20 приложения, отметьте биологическую роль элементов: F, CI, Br, J; укажите значения ПДК их соединений.

Лабораторная работа 4.
Общие свойства металлов

План занятия

1. Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева, их электронное строение.


2. Классификация металлов в промышленности и в химии.

3. Металлическая связь, ее влияние на физические свойства металлов.

4. Химические свойства металлов: взаимодействие с неметаллами и кислотами-окислителями.

5. Ряд активности металлов: принцип построения, описание окислительно-восстановительных свойств атомов металлов и их ионов, взаимодействие металлов с водой, кислотами-неокислителями и солями.

6. Амфотерные элементы, их взаимодействие с кислотами и щелочами.

7. Распространение металлов в природе, способы получения и их практическое значение.
Растворы: H2O (дист.); H2SO4 (2н, конц.); 2н - HNO3, HCI; NaOH (30%); 1н - ZnSO4, CuSO4, FeCI3; 0,5н – K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], (NH4)2[Hg(NCS)4]; CoCI2 (0,02%), NH4OH (2н, 6н).

Приборы и материалы: штативы с пробирками, спиртовки, спички, держатели для пробирок, лопатки; Zn (гранулы); AI, Fe, Cu (кусочки); Mg (порошок), FeSO4 (крист.).
Описание опытов
Опыт 1. Действие кислот на металлы
1.1. Действие кислот-неокислителей на металлы

Поместите в три пробирки по пять капель 2н раствора H2SO4. В первую пробирку внесите на кончике лопатки порошок магния, во вторую опустите кусочек железа, а в третью - кусочек меди. Что наблюдаете?

Составьте молекулярные и ионные уравнения возможных реакций. Используя таблицу 16 приложения, сделайте вывод о взаимодействии металлов с кислотами-неокислителями.
1.2. Действие кислот-окислителей на металлы

Внесите в одну пробирку пять капель концентрированного раствора H2SO4 и опустите в нее на кончике лопатки порошок магния. В другую пробирку внесите пять капель 2н раствора HNO3, опустите в нее кусочек меди и нагревайте в пламени спиртовки до кипения. (Опыт проводите в вытяжном шкафу и по окончании его быстро вымойте пробирку).

Отметьте свои наблюдения. Составьте уравнения реакций, используя таблицу 14 приложения, подберите коэффициенты методом электронного баланса.

Сделайте общий вывод о взаимодействии металлов с кислотами-окислителями.

Сравнив данные опытов 1.1 и 1.2, укажите атомы-окислители в молекулах разбавленной и концентрированной серной кислоты.
Опыт 2. Действие щелочей на металлы
В пробирку с пятью каплями 30%-го раствора NaOH опустите кусочек алюминия. Если реакция не начнется, то слегка нагрейте пробирку в пламени спиртовки. Наблюдайте выделение водорода и образование гексагидроксоалюмината натрия.

Составьте уравнение реакции, подберите коэффициенты методом электронного баланса.



Отметьте в выводе, какие металлы реагируют со щелочами, приведите конкретные примеры таких металлов.
Опыт 3. Ряд напряжений металлов
Поместите в две пробирки по пять капель 1н раствора CuSO4. в одну из них опустите гранулу цинка, в другую опустите кусочек алюминия и добавьте две капли 2н раствора HCI (для разрушения оксидной пленки).

В две другие пробирки внесите по пять капель 1н раствора ZnSO4 и опустите в одну из них кусочек железа, в другую - кусочек меди.

Через некоторое время отметьте свои наблюдения по каждой пробирке и составьте молекулярные и ионные уравнения возможных реакций. Расположите испытуемые металлы в ряд по уменьшению их активности, сравните полученный ряд с таблицей 16 приложения и сделайте вывод о взаимодействии металлов с солями.
Опыт 4. Реакции обнаружения ионов металлов
4.1. Обнаружение ионов Fe 2+ (получение турнбулевой сини)

Растворите в пяти каплях дистиллированной воды несколько кристаллов FeSO4, добавьте к раствору две капли 2н раствора HCI (для предотвращения гидролиза соли) и по каплям - 0,5н раствор K3[Fe(CN)6] – до выделения осадка. Отметьте его окраску.

Составьте уравнение реакции образования турнбулевой сини.

4.2. Обнаружение ионов Fe 3+ (получение берлинской лазури)

В пробирку с двумя каплями 1н раствора FeCI3 добавьте две капли 2н раствора HCI (для предотвращения гидролиза соли) и по каплям - 0,5н раствор K4[Fe(CN)6] – до образования осадка. Отметьте окраску осадка.

Составьте уравнение реакции образования берлинской лазури.

4.3. Обнаружение ионов Zn 2 +

В пробирку с двумя каплями 0,02%-го раствора CoCI2 добавьте две капли 1н раствора ZnSO4 и по каплям 0,5н раствор (NH4)2[Hg(NСS)4] – до образования осадка.

Отметьте цвет осадка и составьте уравнение реакции его образования.

4.4. Обнаружение ионов Cu 2 +

В пробирку к трем каплям 1н раствора CuSO4 добавьте по каплям 2н раствор NH4OH до образования осадка гидроксосульфата меди(II) – (CuOH)2SO4. Отметьте его цвет и добавьте по каплям 6н раствор NH4OH – до полного растворения осадка. (Опыт проводите в вытяжном шкафу и по окончании его вымойте пробирку).

Отметьте цвет полученного раствора и составьте уравнения реакций образования основной соли меди и комплексной соли – [Cu(NH3)4]SO4. При составлении второго уравнения перенесите в его левую часть формулы всех веществ,
полученных в первом уравнении, иначе невозможно будет уравнять обе его части.

Укажите области применения железа, цинка и меди.
Задания для самостоятельной работы

1. Как объяснить электропроводность, теплопроводность металлов и их сравнительно легкую деформируемость?

2. Какими способами восстанавливают металлы из следующих соединений: Fe2O3, AI2O3, ZnS, CuS, NaCI? Составьте уравнения соответствующих реакций.

3. Какие из указанных металлов: Cu, Fe, Sn, Na – растворяются в H2O, HCI, NaOH? Составьте уравнения возможных реакций.

4. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства атомов и ионов металлов в приведенных реакциях. Какие из них осуществимы? Дайте пояснения, используя таблицу 16 приложения.

а) AgNO3 + Cu ® ; б) FeSO4 + Ni ® ;
в) Pb(NO3)2 + Zn ® ; г) MgCI2 + Fe ® .
5. Отметьте области применения металлов, основанные на их термических, электрических, механических и оптических свойствах.

6. Приведите примеры металлов, применяемых:

а) для изготовления конструкций;

б) в качестве упаковочного материала;

в) для производства декоративных и ювелирных изделий.

7. Укажите металлы, играющие важную биологическую роль, токсичные и радиоактивные металлы.

8. Краской «серебрянка» окрашивают цистерны, вагоны, холодильники, бензохранилища. Готовят ее на основе цинковой и алюминиевой пудры. Отметьте её отношение к HCI и NaOH.

Лабораторная работа 5.
Непереходные металлы (s-, p-металлы)


План занятия

1. Положение s- и p-металлов в периодической системе
Д.И. Менделеева, их электронное строение и распределение валентных электронов по квантовым ячейкам в нормальном и возбужденном состоянии.

2. Возможные степени окисления и формы соединений (оксидов, гидроксидов, солей).

3. Взаимодействие s- и p-металлов с неметаллами, водой, кислотами, щелочами, солями.

4. Оксиды и гидроксиды s- и р-металлов: способы получения и кислотно-основные свойства с разной степенью окисления элемента. Их взаимодействие с водой, оксидами, кислотами, щелочами и солями.

5. Соли s- и р-металлов: типы, получение и номенклатура, растворимость в воде и диссоциация, взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами, солями, гидролиз солей.

6. Окислительно-восстановительные свойства s- и p-металлов и их соединений с разной степенью окисления элемента.


7. Распространение в природе, получение и применение s- и
p-металлов и их соединений.
Растворы:H2O (дист.), 2н - HCI, H2SO4, HNO3, NaOH, Na2CO3; 1н - CaCI2, BaCI2, AI(NO3)3, Pb(NO3)2, SnCI2, Bi(NO3)3; Mn(NO3)2 (0,2н), фенолфталеин, известковая вода.

Приборы и материалы: штативы с пробирками, пробки с газоотводными трубками, держатели для пробирок, спиртовки, спички, магниевая лента, тигли, тигельные щипцы, универсальная индикаторная бумага, CaO (крист.), PbO2 (крист.).
Описание опытов
S-металлы
Опыт 1. Получение и свойства гидроксида кальция
1.1. Получение гидроксида кальция

Поместите в пробирку на кончике лопатки порошок оксида кальция, добавьте к нему десять капель дистиллированной воды, тщательно перемешайте и дайте отстояться осадку. Слейте прозрачный раствор и разделите его на две части. Добавьте к одной части раствора две капли фенолфталеина, а в другую его часть опустите полоску универсальной индикаторной бумаги. Что наблюдаете?

Напишите уравнение реакции растворения оксида кальция в воде, укажите характер среды полученного раствора и значение его рН.

Сделайте вывод о растворимости оксидов щелочных и щелочноземельных металлов в воде и отметьте кислотно-основную природу их гидроксидов.

1.2. Получение и свойства гидрокарбоната кальция

Поместите в одну пробирку десять капель известковой воды. В другую пробирку с десятью каплями 2н раствора Na2CO3 добавьте пятнадцать капель 2н раствора HCI, быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и опустите трубку в пробирку с известковой водой. Наблюдайте выделение пузырьков газа в одной из пробирок и образование осадка - в другой. Продолжайте пропускать газ до растворения осадка. После этого прокипятите содержимое пробирки до появления помутнения. Объясните все наблюдаемые эффекты.

Составьте уравнения реакций образования диоксида углерода, карбоната и гидрокарбоната кальция.

Какую жесткость воды определяет присутствие в ней гидрокарбоната кальция? Составьте уравнения реакций термической диссоциации гидрокарбоната кальция и его взаимодействия с известковой водой. Назовите способы умягчения жесткой воды.

Как называются способы умягчения жесткой воды с помощью Na2