УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ. 1. Определите валентность кислотных остатков в следующих кислотах: Н3ВO3, НСlO4, H2SiO3, HCN, H3SbO4
ПО ТЕМЕ «КИСЛОТЫ»
1. Определите валентность кислотных остатков в следующих кислотах: Н3ВO3, НСlO4, H2SiO3, HCN, H3SbO4, H2Cr2O7.
2. Напишите формулы соответствующих кислот по формулам кислотных остатков: СO32-, РO43-, SO32-, I-.
3. Классифицируйте следующие кислоты по основности и по содержанию атомов кислорода: HI, H3AsO4, H2S, HNO2, HMnO4, H2CO3.
4. Определите степень окисления кислотообразующих элементов в следующих кислотах, напишите графические формулы этих кислот: HClO, Н4Р2O7, Н2Сг2O7, H3AsO4.
5. Напишите формулы и названия кислот, которые соответствуют следующим кислотным оксидам: SO2, SO3, CO2, Р2O5, N2O5, Mn2O7, СrO3, SiO2, Р2O3, Сl2O.
6. Напишите формулы и названия оксидов, гидратами которых являются следующие кислоты: H2SiO3, HNO2, H2CrO4, НСlO3, Н3РO4, Н2Сг2O7, H2МnO4, НСlO2.
7. Каким из следующих оксидов соответствуют кислоты: MgO, Mn2O7, СО, Р2O3, N2O, C12O7, SiO, FeO, Na2O, NO, SO2, СrO3?
8. Каким из приведенных кислот: азотная, сероводородная, серная, фосфорная, cоляная, угольная, йодоводородная, соответствуют кислотные оксиды? Напишите формулы этих оксидов.
9. С какими из следующих металлов: Al, Fe, Zn, Au, Mg, Hg, Cu, Ni, реагирует разбавленная серная кислота? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Назовите полученные вещества.
10. В результате каких реакций, схемы которых приведены ниже, выделяется водород?
а) H2SO4 + Mg →
б) HCl + Mg →
в) HNO3 + Mg →
11. Напишите уравнения реакций между:
а) хлороводородной кислотой и гидроксидом магния;
б) азотной кислотой и гидроксидом калия;
в) азотной кислотой и гидроксидом цинка;
г) серной кислотой и гидроксидом меди (II);
д) азотной кислотой и гидроксидом хрома (III).
12. С какими из следующих веществ будет реагировать соляная кислота: N2O5, Zn(OH)2, CaO, AgNO3, H3PO4, H2SO4? Напишите уравнения соответствующих реакций.
13. C какими из следующих веществ будет реагировать сернистая кислота: К, Н2O, NaOH, Cu, ВаО, СаСO3, Са(ОН)2? Напишите уравнения соответствующих реакций.
14. С какими из следующих веществ будет реагировать соляная кислота: КСl, КОН, K2SO4, BaSO4, Fe, Fe2O3, Ag, Ag2O? Напишите уравнения соответствующих реакций.
15. С какими из следующих веществ будет реагировать разбавленная серная кислота: Mg, CaO, Са(ОН)2, СаСО3, Hg, Al, Al2O3, Al(OH)3, Ba(NO3)2, Cu(OH)2? Напишите уравнения соответствующих реакций.
16. Какие вещества при взаимодействии с азотной кислотой образуют нитрат калия? Напишите уравнения соответствующих реакций.
17. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
1) SO3 → H2SO4 → Na2SO4
2) Р2O5 → Н3РO4 → К3РO4
18. Напишите уравнения реакций следующих превращений:
1) S → SO2 → SO3 → H2SO4 → BaSO4
2) Р → Р2О5 → Н3РO4
3) N2O5 → HNO3 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuO
19. Какие из указанных веществ будут реагировать с хлороводородной кислотой: H2SO4, CuO, P2O5, AgNO3, Fe(OH)3, MgSO4, K2CО3. Напишите уравнения соответствующих реакций.
20. Какие из перечисленных солей: хлорид бария, нитрат железа гидрокарбонат калия, сульфат натрия, нитрат аммония реагируют с разбавленным раствором какой-либо кислоты? Напишите уравнения реакций.
21. Какие из приведенных кислот могут образовывать кислые соли: ортофосфорная кислота, азотная кислота, кремниевая кислота? Напишите формулы (молекулярные и графические) соответствующих кислых и средних солей, дайте им названия.
22. Из приведенного ниже списка названий кислот выпишите по отдельности:
1) сильные кислоты,
2) слабые кислоты,
3) кислоты средней силы,
4) кислородсодержащие и бесскислородные кислоты,
5) не растворимые в воде кислоты,
6) одно-, двух- и трехосновные кислоты.
Соляная, серная, азотная, бромоводородная, фтороводородная, уксусная, азотистая, йодоводородная, хромовая, марганцевая, угольная, кремниевая, ортофосфорная, сернистая, сероводородная, селеноводородная, хлорная, хлористая, хлорноватистая, хлорная, борная, фосфористая, фосфорноватистая.
23. Составьте уравнения практически осуществимых реакций с участием кислот:
l) HCl + KNO3 →
2) НС1 + СаСО3 →
3) H2S + KCl →
4) Сu + НС1(разб.) →
5) H2S + CuSO4 →
6) KNO3 (p-p) + H2SO4(разб) →
t
7) KNO3(т) + H2SO4(конц.) →
8) Na2SiO3 + H2SO4 →
9) CuSO4 + НСl →
10) CuSO4 + HNO3 →
11) Н3РO4 + К2О →
12) H3PO4 + Cu →
13) H3PO4 + КОН →
14) H3PO4 + NH3 →
15) НСl + ВаО →
16) H2SO4(разб.) + Fe →
17) KCl(р-p) + H2SO4(pазб.) →
t
18) KCl(т) + H2SO4(конц.) →
19) K2SO3 + HCl →
20) K2SiO3 + HNO3 →
21) K2SO4 + H2SO4 →
22) CaCO3 + H2O + CO2 →
23) НСlO4 + Р2O5 →
t
24) HNO3 →
25) AgNO3 + H3PO4 →
26) FeCl2 + H2S →
27) CuSO4 + H2S →
28) H2O + MnO3 →
29) K2HPO4 + Н3РО4 →
30) HNO3 + CuCl2 →
ОСНОВАНИЯ
Основания –сложные вещества, состоящие из атомов металла, соединенных с одной или несколькими гидроксильными группами ОН.
С точки зрения теории электролитической диссоциации основания – это электролиты, диссоциирующие в водном растворе или расплаве с образованием отрицательных ионов одного типа – ОН-
КОН = К+ + ОН-.
Основания характеризуются кислотностью, которая определяется числом групп ОН, участвующих в химических реакциях. По кислотности основания делят на однокислотные (КОН, LiOH) и многокислотные (Са(ОН)2, Fe(OH)2). Однокислотные основания диссоциируют в одну ступень, двух- и более кислотные основания диссоциируют ступенчато.
Са(OH)2 = СаOH+ + OH-,
СаOH+ = Са2+ + OH-.
Многокислотные основания в химических реакциях могут выступать и как однокислотные:
Fe(OH)3 + HCl = Fe(OH)2Cl + H2O.
Названия оснований образуются с помощью слова гидроксид и названия металла в родительном падеже: NaOH – гидроксид натрия, Ca(OH)2 – гидроксид кальция. Если металл проявляет в своих соединениях переменную степень окисления, то по системе Штока после названия металла указывается его степень окисления римской цифрой в скобках. Например, Bi(OH)3 – гидроксид висмута (III).
По растворимости в воде основания делят на растворимые в воде основания – щелочи (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Cа(OH)2, Sr(OH)2, Ва(OH)2, Ra(OH)2) и труднорастворимые в воде (все остальные).
Следует отметить соединение NH3∙H2O – гидрат аммиака, которое в водном растворе проявляет некоторые свойства оснований. Ранее это соединение записывали как NH4OH и называли «гидроксид аммония».
Физические свойства. Все основания при обычных условиях твердые вещества, имеют разную окраску. Основания щелочных и щелочноземельных металлов растворимы в воде (щелочи), остальные труднорастворимы в воде. Растворы щелочей мылкие на ощупь.
Графические формулы оснований:
Химические свойства.
1. Растворы оснований изменяют окраску индикаторов:
– лакмус в щелочной среде синий;
– метилоранж в щелочной среде желтый;
– фенолфталеин в щелочной среде малиновый.
2. Основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):
КОН + НСl = КСl + Н2O;
2NaOH + H2SO4 = Na2SО4 + 2Н2О.
3. Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О;
2NаОН + SiO2 = Na2SiO3 + Н2О.
4. Расплавы и растворы щелочей взаимодействуют с амфотерными оксидами:
t
Са(ОН)2 + ZnO = СаZnO2 + Н 2О (в расплаве);
Са(ОН)2 + ZnO + H2O = Са[Zn(OН)4] (в растворе).
5. Расплавы и растворы щелочей реагируют с амфотерными гидроксидами:
t
3NаОН + Cr(OH)3 = Na3CrO3+ 3H2O (в расплаве);
t
NаОН + Cr(OH)3 = NaCrO2+ 2H2O (в расплаве);
3NаОН + Cr(OH)3 = Na3[Cr(OH)6] (в растворе);
NаОН + Cr(OH)3 = Na[Cr(OH)4] (в растворе).
6. Щелочи взаимодействуют с растворами солей, если выполняется одно из условий протекания реакций ионного обмена:
2КОН + CuSO4 = Cu(ОН)2↓ + К2SО4;
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaOH.
7. Расплавы и растворы щелочей взаимодействуют с металлами, соединения которых амфотерны:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 (в расплаве);
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2 (в растворе).
8. Основания при нагревании разлагаются (основания щелочных металлов, кроме LiОН, плавятся без разложения):
t
Cu(ОН)2 = СuО + Н2O;
t
2Fе(ОН)3 = Fе2O3 + 3Н2О.
С точки зрения теории электролитической диссоциации все общие свойства растворов щелочей обусловлены наличием гидроксид-ионов ОН-.
Особое место занимают амфотерные гидроксиды – это электролиты, которые в зависимости от условий могут диссоциировать по двум типам: основному и кислотному:
+OH- +H+
2H+ + ZnO22- = H2ZnO2 =Zn(OH)2 = Zn2+ + 2OH-
кислотный тип диссоциа- основный тип диссоциа-
ции в щелочной среде ции в кислой среде
Амфотерные гидроксиды взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами с образованием солей.
1. При взаимодействии с кислотами амфотерные гидроксиды проявляют основные свойства:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O.
хлорид цинка
2. При взаимодействии с растворами и расплавами щелочей проявляют кислотные свойства:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O (в расплаве);
цинкат натрия или
диоксоцинкат натрия
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (в растворе).
тетрагидроксоцинкат натрия
Получение оснований:
1. Получение щелочей:
а) взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2;
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
б) взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
Na2O + H2O = 2NaOH;
CaO + H2O = Ca(OH)2.
2. Нерастворимые в воде основания получают взаимодействием щелочей с растворами солей:
2KOH + CuCl2 = Cu(OH)2↓+ 2KCl;
2NaOH + FeCl2 = Fe(OH)2↓+ 2NaCl.
УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «ОСНОВАНИЯ»
1. Классифицируйте следующие основания по кислотности: RbOH, Fe(OH)2, Mn(OH)2, Co(OH)3, ТlOН.
2. Напишите названия и графические формулы следующих оснований:
1) Mg(OH)2,
2) КОН,
3) Ni(OH)2,
4) Cu(ОН)2,
5) Hg(OH)2,
6) Са(ОН)2,
7) Pt(OH)2,
8) Мn(ОН)3.
3. Среди следующих соединений найдите основания и назовите их: HNO2, NaOH, HC1, MgOHNO3, Hg(OH)2, P2O5, NaHCO3, Mn2O7, CH3COOH, Cd(OH)2, Co(OH)3, Al(OH)2Cl, Ra(OH)2.
4. Напишите формулы оксидов, соответствующих гидроксидам: 1) натрия, 2) алюминия, 3) бария.
5. Напишите формулы следующих амфотерных гидроксидов в форме кислот и определите валентность кислотных остатков в этих кислотах: Cr(OH)3, Sn(OH)2, Sb(OH)3, Pb(OH)2.
6. С какими из перечисленных веществ взаимодействуют щелочи: оксид азота (V), барий, серная кислота, оксид кальция? Напишите соответствующие уравнения реакций.
7. Напишите уравнения реакций, характеризующих химические свойства гидроксида калия.
8. С какими из следующих веществ будет реагировать гидроксид калия: NaCl, H2SO4, Zn, ZnO, KH2PO4, SO2? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.
9. С какими из следующих веществ будет реагировать гидроксид натрия: HNO3, CaO, CO2, CuSO4, Cu(OH)2, P2O5? Напишите уравнения соответствующих реакций.
10.Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие вещества: Ва(ОН)2 и HCl; NaCl и NaOH; H2SO3 и Са(ОН)2?
11. Какие из гидроксидов обладают амфотерными свойствами: NaOH, H2SO4, Al(OH)3, Ca(OH)2, HNO3, Zn(OH)2?
12. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих амфотерные свойства гидроксида хрома (Ш).
13. С какими из следующих веществ реагирует гидроксид цинка: КСl, HNO3, KOH, KNO3, Al, Н2O? Напишите уравнения соответствующих реакций.
14. Можно ли приготовить растворы, которые содержали бы одновременно А1С13 и NaOH; A12(SO4)3 и Ba(NO3)2; КАlO2 и HCl? Ответ мотивируйте. Составьте уравнения соответствующих реакций.
15. С какими из веществ может взаимодействовать гидроксид бериллия, обладающий амфотерными свойствами: серная кислота, сульфат натрия, гидроксид натрия, соляная кислота, гидроксид кальция, оксид кальция, нитрат калия, углекислый газ?
16. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить, следующие превращения:
1) Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → FeCl3 → Fe
↓
NaFeO2
2)Al → Al2O3 → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → КАlO2 → Аl(ОН)3 → Аl2O3
17. Напишите уравнения двух реакций получения:
1) гидроксида цезия;
2) гидроксида железа (III).
18. Гидроксиды алюминия и магния получают при взаимодействии их солей со щелочами. Объясните почему:
1) при получении гидроксида алюминия нельзя брать избыток щелочи;
2) это условие необязательно при получении гидроксида магния?
19. Составьте уравнения реакций растворения гидроксида хрома (III) Сг(ОН)3 в растворах: H2SO4, NaOH. Сколько граммов Na[Cr(OH)4] образуется, если в реакцию вступает 32 г гидроксида натрия?
20. Какие из следующих веществ будут реагировать с гидроксидом калия: Mg(OH)2, Cl2O7, H2SO3, CuCl2, Al2O3, BaO, Zn(OH)2? Напишите уравнения соответствующих реакций.
21. Составьте уравнения реакций между соответствующими кислотами и гидроксидами, приводящими к образованию следующих солей: FeOHSO4, NaHCO3, Mg(NO3)2, Ca3(PO4)2, Al2(SO4)3.
22. Какие из перечисленных газов можно сушить с помощью NaOH: N2O, N2, SO2, CO, CO2? Ответ мотивируйте.
23. Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксида олова (II) и гидроксида алюминия с серной кислотой и гидроксидом калия. Дайте названия продуктам реакций.
24. Их списка приведенных ниже названий оснований выпишите по отдельности формулы:
1) щелочей,
2) слабых оснований,
3) одно-, двух- и трехкислотных оснований,
4) амфотерных гидроксидов.
Гидроксид калия, гидроксид железа (II), гидроксид натрия, гидроксид бария, гидроксид аммония, гидроксид алюминия, гидроксид кобальта (II), гидроксид бериллия, гидроксид цинка, гидроксид рубидия, гидроксид марганца (II), гидроксид олова (II), гидроксид свинца (II).
25. Запишите уравнения практически осуществимых реакций с участием оснований:
1) KOH + СаО →
2) KOH + Ва(ОН)2 →
3) KOH + СuС12 →
4) KOH + H2SO4 →
5) KOH + Р2O5 →
6) Cu(OH)2 + КС1 →
7) Ca(OН)2 + FeCl2 →
8) Ba(OH)2 + A12(SO4)3 →
9) Cu(OH)2 + HCl →
10) Fe(OH)2 + HCl →
11) NаОН(конц) + Ca(NO3)2 (конц.) →
12) Mg(OH)2 + CuSO4 →
13) KOH + SO2 →
14) NH3∙H2O + KNO3 →
15) NH3∙H2O + HCl →
16) NH3∙H2O + H2SO4 →
17) KOH + NO →
18) Fe(OH)2 + КОН →
19) KOH + N2O3 →
20) Cu(OH)2 + Ba(OH)2 →
21) Be(OH)2 + HNO3 →
22) NaOH + Cu(NO3)2 →
23) NaOH + MgCl2 →
24) NaOH + K2SO4 →
25) NaOH + FeCl3 →
26) Ba(OH)2 + N2O →
27) NH4Cl + NaOH →
28) NaOH + H2O →
29) Al + NaOH + H2O →
30) Al2O3 + Mg(OH)2 →
t
31) Сr2О3 + NaOH →
32) Zn(OH)2 + KOH(p-p) →
33) Be(OH)2 + Cu(OH)2 →
t
34) Al(OH)3 + NaOH →
35) RbOH + Cr2O3 + H2O →
t
36) Ba(OH)2 + BeO →
37) Zn(OH)2 + MnO2 →
38) Al(OH)3 + H2O →
электролиз
39)NaOH →
расплава
электролиз
40) NaOH + H2O →
26. Какие из перечисленных веществ могут реагировать с разбавленным раствором КОН: гидроксид железа (II), сульфат бария, оксид азота (II), гидроксид алюминия, углекислый газ? Напишите уравнения реакций.
27. Какие из перечисленных веществ могут реагировать с разбавленным раствором NaOH: гидроксид магния, силикат натрия, оксид углерода (II), гидроксид цинка, сероводород? Напишите уравнения реакций.
28. Осуществите превращения по схемам:
1) Cu→ CuO → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuO → CuCl2 → Cu(OH)2
2) Fe2O3 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe(NO3)3 → Fe2O3 → Fe
3) Mg → Mg(OH)2 → MgO → MgCl2 → Mg(OH)2
4) Zn → ZnO → ZnSO4 → Zn(OH)2 → ZnO → Zn → ZnCl2 → Zn(OH)2 → K2ZnO2 → Zn(OH)2 → Na2[Zn(OH)4] → Zn(NO3)2 → ZnO.
СОЛИ
Соли – сложные вещества, которые являются продуктами полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металлов, а также продуктами полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.
СОЛИ
Средние Кислые Основные