Задачи на приготовление раствора 1 страница

Оксиды

Оксидами называют соединения, состоящие из кислорода и какого-нибудь элемента El. Общую формулу оксидов можно записать как ElxOy, где х и y – наименьшие целые числа, кратные валентности кислорода и элемента соответственно, например, .

Названия оксидов дают по следующей схеме:

оксид _________________________________ (____________).

название элемента степень окисления элемента

Например: N2O – оксид азота (I), СО – оксид углерода (II), Fe2O3 – оксид железа (III), SO3 - оксид серы (VI).

По химическим свойствам оксиды делят на две группы: солеобразующие и несолеобразующие оксиды. Первой группе оксидов соответствуют соли, вторая группа оксидов солей не образует. В нее входят: СО, NO и др. Солеобразующие оксиды подразделяют на основные, амфотерные и кислотные оксиды.

Основные оксиды образованы металлами. Взаимодействуют с кислотами с образованием солей:

Fe2O3 + 6 HCl ® 2 FeCl3 + 3H2O. (1)

Оксиды элементов I и II групп главных подгрупп периодической системы (за исключением бериллия и магния) взаимодействуют с водой с образованием соответствующих гидроксидов

CaO + H2O ® Ca(OH)2 (2)

и с кислотными оксидами с образованием солей

Na2O + CO2 ® Na2CO3. (3)

Амфотерные оксиды также образованы металлами. Обладают одновременно свойствами как основных, так и кислотных оксидов. Отличительным признаком амфотерных оксидов является способность взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами с образованием солей:

ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O, (4)
ZnO + 2 KOH ® K2ZnO2 + H2O (при сплавлении), (5)
ZnO + 2 KOH + H2O ® K2[Zn(OH)4] (в растворе). (6)

Наиболее распространенными представителями амфотерных оксидов являются ZnO, Al2O3, Cr2O3.

Кислотные оксиды в основном образованы неметаллами (SO3, CO2), но некоторые высшие оксиды металлов тоже являются кислотными (например, CrO3, Mn2O7 и др.). Главный отличительный признак кислотных оксидов – их способность взаимодействовать со щелочами с образованием солей:

CO2 + 2 NaOH ® Na2CO3 + H2O, (7)
CrO3 + 2 KOH ® K2CrO4 + H2O. (8)

Газообразные кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот

SO2 + H2O ® H2SO3. (9)

Гидроксиды

Гидроксидами называют соединения, состоящие из положительного иона металла (иона аммония NH4+) и одной или нескольких гидроксогрупп (OH-). Общую формулу гидроксида можно записать как Me(OH)x, где х – степень окисления металла, например, NaOH, Fe(OH)2, Al(OH)3.

Названия гидроксидов дают по следующей схеме:

гидроксид _____________________________ (____________).

название металла степень окисления металла

Например: NaOH – гидроксид натрия, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II), Al(OH)3 – гидроксид алюминия.

С точки зрения теории электролитической диссоциации основания и щелочи способны диссоциировать в растворе с образованием гидроксид-ионов (OH-). По химическим свойствам гидроксиды делят на щелочные, основные и амфотерные гидроксиды.

Щелочные гидроксиды (щелочи) образованы элементами I и II группы главной подгруппы периодической системы элементов, за исключением бериллия и магния. Все щелочи растворимы в воде, в отличие от остальных гидроксидов. Нерастворимые гидроксиды могут быть получены путем воздействия щелочей на соответствующие соли:

CuSO4 + 2 NaOH ® Na2SO4 + Cu(OH)2¯. (10)

Все гидроксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей:

Fe(OH)3 + 3 HNO3 ® Fe(NO3)3 + 3 H2O, (11)
Zn(OH)2 + 2 HCl ® ZnCl2 + H2O. (12)

Амфотерными называют гидроксиды, которые могут взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами, образуя соли. К амфотерным гидроксидам, в частности, относятся Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3. Реакция амфотерного гидроксида со щелочью по-разному идет в растворе и в расплаве. В растворе идет образование гидроксокомплексов:

Zn(OH)2 + 2 NaOH ® Na2[Zn(OH)4], (13)

а в расплаве происходит образование обычной соли:

Zn(OH)2 + 2 NaOH ® Na2ZnO2 + Н2О. (14)

Кислоты

Кислотами называют вещества, состоящие из отрицательного иона кислотного остатка и положительного иона водорода (одного или нескольких). Общую формулу кислоты можно записать следующим образом HxAn, где х – модуль заряда аниона кислотного остатка Anx-. С точки зрения теории электролитической диссоциации к кислотам относятся вещества, способные диссоциировать в растворе с образованием ионов водорода.

По наличию атома кислорода в кислотном остатке различают бескислородные кислоты (HCl, H2S) и кислородсодержащие (HNO3, H2SO4).

По числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться металлами, различают кислоты одноосновные (HCl, HNO3), двухосновные (H2S, H2SO4), трехосновные (H3PO4) и т. д.

Все кислоты взаимодействуют с гидроксидами металлов и с активными металлами с образованием солей:

H2SO3 + 2 NaOH ® Na2SO3 + H2O; (15)
2 HCl + Zn ® ZnCl2 + H2­. (16)

При составлении названия кислот используется корень русского названия элемента, образующего кислоту (центрального атома), с добавлением суффикса, окончания или приставки в зависимости от состава кислоты и степени окисления центрального атома.

Бескислородные кислоты.

При составлении названия кислоты используют схему: элементоводородная кислота, например: HCl – хлороводородная кислота (соляная), H2S – сероводородная кислота, H2Te – теллуроводородная кислота.

Кислородсодержащие кислоты.

Центральный атом имеет максимальную степень окисления (высшие кислоты) – используют окончание-наяили-вая, например: HNO3 – азотная кислота, H2SO4 – серная кислота, H2CrO4 – хромовая кислота.

Центральный атом имеет минимальную положительную степень окисления – используют суффикс -ист, например: HNO2 – азотистая кислота, H2SO3 – сернистая кислота.

Для обозначения степеней окисления атомов галогенов используют суффиксы:

-н(ая) ® -оват(ая) ® -ист(ая) ® -оватист(ая)

® степень окисления понижается ®:

HCl+7O4 (хлорная) ® HCl+5O3 (хлорноватая) ® HCl+3O2 (хлористая) ® HCl+O (хлорноватистая)

Приставку орто- и мета- используют для обозначения кислот, образованных элементом с одинаковой степенью окисления, но различающихся основностью: H3PO4 – ортофосфорная кислота, HPO3 – метафосфорная кислота.

Приставку тио- используют для обозначения кислот, в молекуле которых атом кислорода замещен на серу со степенью окисления -2: H2SO3S (H2S2O3) – тиосерная кислота, H2CS3 – тритиоугольная кислота.

Приставку ди- используют для обозначения кислот с двумя атомами, образующими кислотный остаток: H2P2O7 – дифосфорная кислота, H2Cr2O7 – дихромовая кислота.

Соли

Солями называют сложные вещества, состоящие из катиона металла и аниона кислотного остатка. Общую формулу соли можно записать как MexAny, где х и y – наименьшие целые числа, кратные заряду катиона и аниона соответственно. Соли можно рассматривать и как продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металлов или гидроксогрупп в молекуле гидроксида металла кислотными остатками.

При полном замещении (нейтрализации) образуются средние соли:

2 NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 H2O. (17)

При неполной нейтрализации многоосновной кислоты гидроксидом металла образуются кислые соли:

H3PO4 + KOH ® KH2PO4 + H2O. (18)

При неполной нейтрализации гидроксида металла кислотой образуются основные соли:

Fe(OH)3 + 2 HCl ® FeOHCl2 + 2 H2O. (19)

Разновидностью основных солей являются оксосоли, образующиеся при отщеплении молекулы воды от основной соли:

Bi(OH)2Cl ® BiOCl + H2O. (20)

В ряде случаев образуются двойные соли, имеющие два разных катиона металла и один кислотный остаток, например KAl(SO4)2.

Названия солей составляют из названия кислотного остатка и названия металла в родительном падеже, в скобках указывают степень окисления металла, если их несколько, например, Fe2(SO4)3 - сульфат железа (III), NaCl – хлорид натрия. Название аниона соли дают исходя из латинского корня кислотообразующего элемента, с добавлением приставки или суффикса в зависимости от наличия кислорода в кислотном остатке, степени окисления кислотообразующего элемента и состава кислотного остатка.

Бескислородные кислоты (кислотные остатки).

К латинскому корню кислотообразующего элемента добавляют суффикс -ид: Cl- - хлорид, NaCl – хлорид натрия; S2- - сульфид, NiS – сульфид никеля (II).

Кислородсодержащие кислоты (кислотные остатки).

Кислотообразующий элемент находится в высшей степени окисления - латинскому корню кислотообразующего элемента добавляют суффикс -ат:

SO42- - сульфат, K2SO4 - сульфат калия; NO3- - нитрат, NH4NO3 - нитрат аммония; CrO42- - хромат, BaCrO4 - хромат бария.

Кислотообразующий элемент находится в низшей степени окисления - латинскому корню кислотообразующего элемента добавляют суффикс -ит:

SO32- - сульфит, BaSO3 - сульфит бария; NO2- - нитрит, NаNO3 - нитрит натрия; CrO2- - хромит, KCrO2 - хромит калия.

Для обозначения анионов орто- и метакислот сохраняют приставки орто- и мета-:

PO43- - ортофосфат, Na3PO4 - ортофосфат натрия;

PO3- - метафосфат, NaPO3 - метафосфат натрия;

Для обозначения кислотных остатков тиокислот сохраняют приставку тио-:

SSO32- (S2O32-) – тиосульфат, Na2S2O3 – тиосульфат натрия.

Если кислотный остаток содержит два атома кислотообразующего элемента, то к названию аниона добавляют приставку ди-:

Cr2O72- - дихромат, Na2Cr2O7 – дихромат натрия.

Для обозначения степеней окисления атомов галогенов используют приставки и суффиксы:

пер-….-ат ® -ат ® -ит ® гипо-…..-ит

® степень окисления понижается ®:

Cl+7O4- (перхлорат) ® Cl+5O3- (хлорат) ® HCl+3O2- (хлорит) ® Cl+O- (гипохлорит)

Для названия анионов кислых солей используют приставку гидро-, количество атомов водорода в составе соли указывают греческими числительными (ди, три, тетра и т. д.):

HCO3- - гидрокарбонат, NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, Ba(HCO3)2 – гидрокарбонат бария; H2PO4- - дигидроортофосфат, KH2PO4 - дигидроортофосфат калия.

Для названия катионов основных солей используют приставку гидроксо-, количество гидроксогрупп в составе соли указывают греческими числительными (ди, три, тетра и т. д.):

FeOHCl – хлорид гидроксожелеза (II); (NiOH)2SO4 - сульфат гидроксоникеля; Al(OH)2NO3 - нитрат дигидроксоалюминия.

Для названия катионов оксосолей используют корень латинского названия металла с добавлением суффикса -ил:

BiO+ - висмутил, BiOCl – хлорид висмутила;

UO22+ - уранил, UO2Cl2 – хлорид уранила.

Название двойным солям дают руководствуясь вышеперечисленными правилами, называя сначала анион, а затем катионы в направлении справа налево:

KAl(SO4)2 – сульфат алюминия, калия.

Для солей характерны реакции с кислотами, щелочами, металлами, друг с другом, если в результате реакции образуются осадок, газ или малодиссоциированное соединение. Следует помнить, что более сильная кислота вытесняет более слабую из состава соли, более активный металл замещает менее активный, при действии на соли щелочей могут получаться осадки нерастворимых гидроксидов металлов.

Задачи для решения

I. по названию вещества написать его формулу.


1. Азотистая кислота.

2. Азотная кислота.

3. ацетат гидроксосвинца (II).

4. Ацетат натрия.

5. Ацетат свинца (II).

6. Бериллат натрия.

7. Бромат серебра.

8. Бромид алюминия.

9. Бромид кобальта (II).

10. Бромноватая кислота.

11. Бромноватистая кислота.

12. Бромоводородная кислота.

13. Висмутат натрия.

14. Вольфрамат цезия.

15. Вольфрамовая кислота.

16. Германат кальция.

17. Гидрокарбонат калия.

18. Гидрокарбонат кальция.

19. Гидроксид алюминия.

20. Гидросульфат лития.

21. Гидросульфат марганца.

22. Гидросульфид натрия.

23. Гидросульфит лития.

24. Гидротеллурид калия.

25. Гидрофосфат цинка.

26. Гидродихромат калия.

27. Гидродихромат натрия.

28. Гипобромит стронция.

29. Гипоиодит магния.

30. Гипохлорит кальция.

31. Дисерная кислота.

32. Дифосфорная кислота.

33. Дихромовая кислота.

34. Дигидростибиат калия.

35. Дигидростибиат натрия.

36. Дисульфат аммония.

37. Дифосфат кальция.

38. Дихромат аммония.

39. Дихромат алюминия.

40. Дихромат калия.

41. Иодат бария.

42. Иодид гидроксосвинца (II).

43. Иодид кадмия.

44. Иодид кобальта (II).

45. Иодид сурьмы.

46. Иодная кислота.

47. Иодноватая кислота.

48. Иодноватистая кислота.

49. Карбонат гидроксомагния.

50. Карбонат гидроксомеди (II).

51. Карбонат калия.

52. Перманганат магния.

53. Метаалюминат натрия.

54. Метаарсенат калия.

55. Метаборат натрия.

56. Висмутат аммония.

57. Висмутат стронция.

58. Метаниобат калия.

59. Оловянная кислота.

60. Станнат аммония.

61. Метафосфат дигидроксохрома (III).

62. Метафосфат натрия.

63. Метафосфорная кислота.

64. Молибдат аммония.

65. Молибденовая кислота.

66. Ниобат калия.

67. Нитрат бария.

68. Нитрат гидроксокобальта (II).

69. Нитрат гидроксохрома (III).

70. Нитрат кобальта (III).

71. Нитрат свинца (IV).

72. Нитрит калия.

73. Нитрит магния.

74. Оксалат аммония.

75. Ортоарсенат калия.

76. Ортоборат калия.

77. Плюмбат свинца (II).

78. Ортосиликат алюминия.

79. Ортофосфат бария.

80. Ортофосфат гидроксоталлия (III).

81. Ортофосфат дигидроксо хрома (III).

82. Ортофосфористая кислота.

83. Периодат бария.

84. Перманганат калия.

85. Перманганат магния.

86. Перманганат натрия.

87. Перренат натрия.

88. Перхлорат лития.

89. Роданид калия.

90. Селенат лития.

91. Селеноводородная кислота.

92. Сернистая кислота.

93. Сульфат аммония.

94. Сульфат бария.

95. Сульфат гидроксожелеза (II).

96. Сульфат гидроксожелеза (III).

97. Сульфат гидроксохрома (III).

98. Сульфат дигидроксохрома (III).

99. Сульфат железа (III).

100. Сульфат ртути (I).

101. Сульфат ртути (II).

102. Сульфат свинца (IV).

103. Сульфид свинца (II).

104. Теллурат кобальта (III).

105. Теллурид кальция.

106. Тиокарбонат натрия.

107. Тиосульфат натрия.

108. Тиоугольная кислота.

109. Тритиоугольная кислота.

110. Угольная кислота.

111. Уксусная кислота.

112. Формиат серебра.

113. Фторид водорода.

114. Фторид кислорода.

115. Фтороводородная кислота.

116. Хлорат кальция.

117. Хлорид висмута.

118. Хлорид гидроксокальция.

119. Хлорид железа (III).

120. Хлорид меди (II).

121. Хлорид натрия.

122. Хлорид калия.

123. Хлорид олова (II).

124. Хлорид хрома (III).

125. Хлорит железа (II).

126. Хлорит калия.

127. Хлорит магния.

128. Хлорная кислота.

129. Хлорноватистая кислота;

130. Хромат гидроксоцинка.

131. Хромит железа (II).

132. Хромит калия.

133. Цианид калия.

134. Цинкат натрия.


II. Назвать соединения:


135.(CdOH)3PO4

136.(CuOH)2CO3

137.(MgOH)2CO3

138.(NH4)2C2O4

139.(NH4)2Cr2O7

140.Na2Cr2O7

141.(NH4)2SnO3

142.(NH4)2SO4

143.(ZnOH)2CrO4

144.[Cr(OH)2]2SO4

145.[Cr(OH)2]3PO4

146.Al(OH)3

147.AlOHSO4

148.Al(OH)2NO3

149.AlBr3

150.BaCrO4

151.BaCr2O7

152.Ba(HSO3)2

153.Ba(IO3)2

154.Ba(NO3)2

155.Ba3(PO4)2

156.BaSO3

157.BaSO4

158.BiCl3

159.Ca(BiO3)2

160.Ca(ClO)2

161.Ca(ClO3)2

162.Ca(HCO3)2

163.Ca2P2O7

164.CaOHCl

165.Ca(H2PO4)2

166.CaCrO4

167.CaC2O4

168.CaTe

169.CdI2

170.Cd(HS)2

171.CH3COOH

172.Co(NO3)3

173.CoBr2

174.CoI2

175.CoTe

176.Cr(H2PO4)3

177.CrCl3

178.CrOHSO4

179.CuCl2

180.OF2

181.Fe(ClO2)2

182.Fe(CrO2)2

183.Fe(HCO3)3

184.Fe2(SO4)3

185.FeCl3

186.FeOHSO4

187.[Fe(OH)2]2SO4

188.H2CrO4

189.H2CSO2

190.H2O

191.H2Se

192.H2SnO3

193.H2SO3

194.H2SO4

195.H2S2O3

196.H2S2O8

197.H2WO4

198.H3PO3

199.HclO

200.HClO3

201.HClO4.

202.HF

203.HgSO4

204.Hg2Cl2

205.HIO3

206.HNO2

207.H3PO3

208.HPO3

209.K2CO3

210.K2CrO4

211.K2Cr2O7

212.K3AsO4

213.K3BO3

214.KAsO3

215.KClO2

216.KCN

217.KCNS

218.KCrO2

219.Na2CrO4

220.KHTe

221.K2MnO4

222.K2H2P2O7

223.KMnO4

224.KNbO3

225.KNO2

226.Li2SeO4

227.LiClO4

228.LiHSO4

229.Mg(IO)2

230.MgMnO4

231.Mn(HSO4)2

232.Na2BeO2

233.Na2S2O3

234.NaH2SbO4

235.NaAlO2

236.NaAlSiO4

237.Na3BO3

238.NaCl

239.Na2CrO4

240.NaHS

241.NaMnO4

242.Pb(SO4)2

243.Pb3O4

244.Pb(OH)CH3COO

245.Pb(OH)I

246.PbS

247.SbI3

248.Sn(NO3)4

249.SnCl2

250.Sr(BiO3)2

251.CrOH(NO3)2

252.SbONO3

253.ZrOCl2

254.UO2(NO3)2

255.NaUO2(CH3COO)3


 


III. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения реакций.

256. Нитрат свинца (II) + иодид калия.

257. Сульфид калия + серная кислота.

258. Карбонат калия + соляная кислота.

259. сульфат меди (II) + гидроксид натрия.

260. карбонат кальция + соляная кислота.

261. сульфит натрия + серная кислота.

262. бромид алюминия + нитрат серебра.

263. сульфид натрия +серная кислота.

264. сульфид железа (II) + соляная кислота.

265. формиат калия + азотная кислота.

266. хлорид аммония + гидроксид кальция.

267. соляная кислота + гидроксид бария.

268. плавиковая кислота + гидроксид калия.

269. гидроксид железа (III) + азотная кислота.

270. уксусная кислота + гидроксид аммония.

271. азотистая кислота + гидроксид аммония.

272. сероводород + гидроксид аммония.

273. гидрокарбонат натрия + соляная кислота.

274. хлорид железа (III) + гидроксид калия.

275. ацетат свинца + сульфат натрия.

276. гидросульфат калия + серная кислота.

277. нитрат цинка + избыток гидроксида натрия.

278. гидроксид кальция + оксид углерода (IV).

279. нитрат бария + сульфат натрия.

280. хлорид бария + сульфат алюминия.

281. нитрат свинца + сульфат железа (III).

282. сульфат хрома (III) + гидроксид аммония.

283. карбонат натрия + ортофосфорная кислота.

284. Нитрат дигидроксовисмута + азотная кислота.

285. Хлорид гидроксомагния + соляная кислота.

IV. Cоставить молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения


286.H+ + OH- ® H2O.

287.Pb2+ + S2- ® PbS¯.

288.ClO-+ H+ ® HClO

289.CO32- + 2 H+ ® CO2 + H2O.

290.CH3COOH+OH-®CH3COO-+H2O.

291.SO32- + 2 H+ ® SO2 + H2O.

292.Pb2++ CrO42-®PbCrO4¯.

293.HCO3-+OH-®CO32-+H2O

294.ZnOH++H+®Zn2++H2O.

295.Mg2++CO32- ® MgCO3¯.

296.Cu2+ + S2- ® CuS¯.

297.SiO32- + 2 H+ ® H2SiO3.

298.CaCO3+2H+®Ca2+ + H2O.

299.Al(OH)3 + OH- ® [Al(OH)4]-.

300.Pb2+ + 2 I- ® PbI2¯.

301.Fe(OH)3+3H+ ® Fe3+ + 3H2O.

302.Cd2+ + 2 OH- ® Cd(OH)2¯.

303.H+ + NO2- ® HNO2.

304.Zn2+ + H2S ® ZnS¯ + 2 H+.

305.Ag+ + Cl- ® AgCl¯.

306.HCO3- + H+ ® H2O + CO2.

307.Cu2+ + 2 OH- ® Cu(OH)2¯.

308.Pb2+ + 2 I- ® PbI2¯.

309.Sr2+ + SO42- ® SrSO4¯.

310.Sr2+ + CO32- ® SrCO3¯.

311.2 Ag++ SO42- ® Ag2SO4¯.

312.Ba2+ + CO32- ® BaCO3¯.

313.Cd2++2 OH- ® Cd(OH)2¯.

314.CuOH++H+®Cu2++H2O.

315.NH4+ + OH- ® NH4OH.


V. Закончить и уравнять реакцию:


316. AgNO3 + H2S ®.

317. AgNO3 + K2Cr2O7 ®.

318. AgNO3 + K2CrO4 ®.

319. Al(OH)3 + H2SO4 ®.

320. Al2(SO4)3 + AgNO3 ®.

321. AlBr3 + AgNO3 ®.

322. AlI3 + AgNO3 ®.

323. Ba(NO3)2 + Cr2(SO4)3 ®.

324. Ba(NO3)2 + K2CrO4 ®.

325. Ba(NO3)2 + Na2SO4 ®.

326. Ba(OH)2 + CO2 ®.

327. BaCl2 + Al2(SO4)3 ®.

328. BaCl2 + Na3PO4 ®.

329. BaCl2 + CH3COOAg ®.

330. Bi(OH)(NO3)2 + HNO3 ®.

331. Ca(NO3)2 + H2C2O4 ®.

332. Ca(NO3)2 + Na2SO4 ®.