химия. Методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженернотехнических (нехимических)
 Скачать 2.15 Mb.
|
|
Задания 361. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений: Аl Al2(S04)3 Na[Al(OH)4] Аl(NO3)3. 362. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) алюминия с раствором щелочи; б) бора с концентрированной азотной кислотой. 363. Какой процесс называется алюминотермией? Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции, на которой основано применение термита. 364. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений: В Н3ВО3 Na2B4O7 Н3ВО3. Уравнение окислительно-восстановительной реакции составьте на основании электронных уравнений. 365. Какая степень окисления наиболее характерна для олова, и какая для свинца? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций олова и свинца с концентрированной азотной кислотой. 366. Чем можно объяснить восстановительные свойства соединений олова(+2) и окислительные свинца(+4)? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций: a) SnCl2 c HgCl2; б) Рb02 с НСl конц. 367. Какие оксиды и гидроксиды образуют олово и свинец? Как изменяются их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства в зависимости от степени окисления элементов? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора гидроксида натрия: а) с оловом; б) с гидроксидом свинца(II). 368. Какие соединения называются карбидами и силицидами? Напишите уравнения реакции: а) карбида алюминия с водой; б) силицида магния с хлорoводородной (соляной) кислотой. Являются ли эти реакции окислительно-восстановительными? Почему? 369. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции фосфора с азотной кислотой, учитывая, что фосфор окисляется максимально, а азот восстанавливается минимально. 370. Почему атомы большинства р-элементов способны к реакциям диспропорционирования (самоокисления – самовосстановления)? На основании электронных уравнений напишите уравнение реакции растворения серы в концентрированном растворе щелочи. Один из продуктов содержит серу в степени окисления (+4). 371. Почему сернистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций H2SO3: а) с сероводородом; б) с хлором. 372. Как проявляет себя сероводород в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора сероводорода: а) с хлором; б) с кислородом. 373. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций HNO2: а) с бромной водой; б) с HJ. 374. Почему диоксид азота способен к реакциям самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования)? На основании электронных уравнений напишите уравнение реакции растворения NО2 в гидроксиде натрия. 375. Какие свойства в окислительно-восстановительных реакциях проявляет серная кислота? Напишите уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием и концентрированной – с медью. Укажите окислитель и восстановитель. 376. В каком газообразном соединении азот проявляет свою низшую степень окисления? Напишите уравнения реакций получения этого соединения: а) при взаимодействии хлорида аммония с гидроксидом кальция; б) разложением нитрида магния водой. 377. Почему фосфористая кислота способна к реакциям самоокисления – самовосстановления (диспропорционнрования)? На основании электронных уравнений составьте уравнение процесса разложения Н3РО3, учитывая, что при этом фосфор приобретает минимальную и максимальную степени окисления. 378. В каком газообразном соединении фосфор проявляет свою низшую степень окисления? Напишите уравнения реакций: а) получения этого соединения при взаимодействии фосфида кальция с соляной кислотой; б) горения его в кислороде. 379. Какую степень окисления проявляют мышьяк, сурьма и висмут. Какая степень окисления является более характерной для каждого из них? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) мышьяка с концентрированной азотной кислотой; б) висмута с концентрированной серной кислотой. 380. Как изменяются окислительные свойства галогенов при переходе от фтора к йоду и восстановительные свойства их отрицательно заряженных ионов? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) Cl2 + J2+ H2О = ; б) KJ + Br2 =. Укажите окислитель и восстановитель. 381. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции, происходящей при пропускании хлора через горячий раствор гидроксида калия. К какому типу окислительно-восстановительных процессов относится данная реакция? 382. Какие реакции нужно провести для осуществления следующих превращений: NaС1 HCl Сl2 КСlO3. Уравнения окислительно-восстановительных реакций составьте на основании электронных уpавнений. 383. К раствору, содержащему SЬС13 и BiCl3, добавили избыток раствора гидроксида калия. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения происходящих реакций. Какое вещество находится в осадке? 384. Чем существенно отличается действие разбавленной азотной кислоты на металлы от действия хлороводородной (соляной) и разбавленной серной кислот? Что является окислителем в первом случае, что – в двух других. Приведите примеры. 385. Напишите формулы и назовите кислородные кислоты хлора, укажите степень окисления хлора в каждой из них. Какая из кислот более сильный окислитель? На основании электронных уравнений закончите уравнение реакции: KJ + NaOCl + H2SO4 I2 + . . . . Хлор приобретает минимальную степень окисления. 386. Какие реакции нужно провести, имея азот и воду, чтобы получить нитрат аммония? Составьте уравнения соответствующих реакций. 387. Какую степень окисления может проявлять кремний в своих соединениях? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Mg2Si SiH4 SiO2 K2SiO3 При каких превращениях происходит окислительно-восстановительная реакция? 388. Какое применение находит кремний? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: SiO2 Si K2SiO3 H2SiO3. Окислительно-восстановительные реакции напишите на основании электронных уравнений. 389. Как получают диоксид углерода в промышленности и в лаборатории? Напишите уравнения соответствующих реакций и реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращений: NaHСО3 СО2 СаСО3 Са(НСO3)2. 390. Какие из солей угольной кислоты имеют наибольшее промышленное применение? Как получить соду, исходя из металлического натрия хлороводородной (соляной) кислоты, мрамора и воды? Почему в растворе соды лакмус приобретает синий цвет? Ответ подтвердите составлением уравнений соответствующих реакций. d-элементы (...(n – l)d1-10ns0-2) Пример 1. При постепенном прибавлении раствора аммиака к раствору сульфата меди образующийся вначале осадок основной меди растворяется. Составьте ионные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. Решение. Из нормальной соли CuSO4 можно получить единственную основную соль (CuOH)2SO4 (медь(II) гидроксид сульфат). Следовательно, вначале протекает следующая реакция: 2CuSO4 + 2NH4OH = (CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4. В сокращенной ионной форме уравнение имеет вид 2Cu2+ + SO  + 2NH4OH = (CuOH)2SO4 + 2NH .При дальнейшем добавлении аммиака осадок растворяется, так как образуется растворимое комплексное соединение. Уравнение реакции в молекулярной форме: Cu(OH)2SO4 + 10NH4OH = 2[Cu(NH3)4](OH)2 + (NH4)2SO4 + 10H2O. Ионно-молекулярное уравнение реакции: Cu(OH)2SO4 + 10NH4OH = 2[Cu(NH3)4]2+ + 2OH– + 2NH + SO + 10H2O.Пример 2. К какому классу соединений относятся вещества, получаемые при действии избытка раствора аммиака на растворы AgNO3, Hg(NO3)2, Zn(NO3)2? Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций. Решение. При действии избытка раствора аммиака на растворы приведенных в условии задачи солей протекают следующие реакции: AgNO3 + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]NO3 + 2H2O, Hg(NO3)2 + 4NH4OH = [Hg(NH3)4](NO3)2 + 4H2O, Zn(NO3)2 + 4NH4OH = [Zn(NH3)4](NO3)2 + 4H2O. Уравнения реакций в сокращенной ионной форме: Ag+ + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]+ + 2H2O, Hg2+ + 4NH4OH = [Hg(NH3)4]2+ + 4H2O, Zn2+ + 4NH4OH = [Zn(NH3)4]2+ + 4H2O. При действии избытка аммиака образуются соединения: [Ag(NH3)2]NO3, [Hg(NH3)4](NO3)2, [Zn(NH3)4](NO3)2, которые относятся к классу комплексных соединений. Пример 3. Какие степени окисления проявляет марганец в соединениях? Составьте формулы оксидов марганца, отвечающих этим степеням окисления. Как меняются кислотно-основные свойства оксидов марганца при переходе от низшей к высшей степени окисления? Составьте уравнения реакций взаимодействия оксида марганца (II) с серной кислотой и оксида марганца (III) с гидроксидом калия. Решение. В соединениях марганец проявляет пять степеней окисления (+2, +3, +4, +6, +7), но образует всего четыре простых устойчивых оксида: MnO – оксид марганца(II), Mn2O3 – оксид марганца(III), MnO2 – оксид марганца(IV) и Mn2O7 – оксид марганца(VII). Первые два оксида MnO и Mn2O3 обладают основными свойствами. Оксид марганца(IV) амфотерен со слабо выраженными кислотными и основными свойствами. Высший оксид марганца Mn2O7 является типичным кислотным оксидом. Триоксид марганца, отвечающий степени окисления (+6), не получен. Напишем уравнения реакций, необходимых по условию задачи: MnO + H2SO4 = MnSO4 + H2O. Mn2O7 + 2KOH = 2KMnO4 + H2O. Пример 4. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций растворения золота в царской водке и взаимодействия вольфрама с хлором. Золото окисляется до степени окисления (+3), а вольфрам до максимальной. Решение. Царская водка – это смесь одного объема азотной и трех – четырех объемов концентрированной соляной кислоты. При смешивании кислот образуется хлор в момент выделения, который и окисляет золото: 2HNO3 + 6HCl = 3Cl2 + 4H2O + 2NO. Электронные уравнения: 2 | Au0 – 3  = Au3+, 3 | Cl  +2 =2Cl–. Молекулярное уравнение реакции: 2Au + 2HNO3 + 8HCl = 2H[AuCl4] + 4H2O + 2NO. Максимальная степень окисления вольфрама, как элемента шестой группы, равна (+6). Хлор в данной задаче выступает в роли окислителя и, присоединив электроны, приобретает степень окисления (–1). На основе вышеизложенного составим электронные уравнения: | W – 6 =  ,3 | Cl2 +2 =2Cl–1.Уравнение реакции имеет вид W + 3Cl2 = WCl6. Пример 5. Через подкисленный серной кислотой раствор дихромата калия пропустили газообразный сероводород. Через некоторое время оранжевая окраска перешла в зеленую и одновременно жидкость стала мутной. Составьте молекулярное и электронное уравнения происходящей реакции, учитывая минимальное окисление сероводорода. Решение. Оранжевая окраска исходного раствора обусловлена ионами Cr2O  . Зеленый цвет после пропускания сероводорода сообщают ионы Cr3+.Следовательно, хром (+6) восстанавливается до хрома (+3). В сероводороде степень окисления серы равна (–2). Минимальное окисление сероводорода означает, что сера (–2) отдает минимальное число электронов и приобретает степень окисления, равную нулю. Составим электронные уравнения: 2 |  + 3 =  ,3 | S2– – 2 =S0.На основании электронных уравнений составим молекулярное уравнение реакции: K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2S = 3S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O. Пример 6. На гидроксиды хрома (III) и никеля (II) подействовали избытком раствора серной кислоты, едкого натрия и аммиака. Какие соединения хрома и никеля образуются в каждом из этих случаев? Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций. Решение. Гидроксид хрома(III) Cr(OH)3 является амфотерным основанием. Поэтому он взаимодействует и с кислотами, и с гидроксидами: 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O, 2Cr(OH)3 + 6H+ = 2Cr3+ + 6H2O. Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6], Cr(OH)3 + 3OH– = [Cr(OH)6]3–. Cr(OH)3 + 6NH4OH = [Cr(NH3)6](OH)3 + 6H2O, Cr(OH)3 + 6NH4OH = [Cr(NH3)6]3+ + 3OH– + 6H2O. Гидроксид никеля(II) обладает только основными свойствами и с едким натрием не взаимодействует. В серной кислоте и аммиаке он растворяется с образованием комплексных соединений: Ni(OH)2 + H2SO4 + 4H2O = [Ni(H2O)6]SO4, Ni(OH)2 + 2H+ + 4H2O = [Ni(H2O)6]2+. Ni(OH)2 + 6NH4OH = [Ni(NH3)6](OH)2 + 6H2O, Ni(OH)2 + 6NH4OH = [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O + 2OH–. Пример 7. Как получить берлинскую лазурь, имея в качестве исходных веществ железный купорос, азотную кислоту и цианистый калий? Напишите молекулярное и ионные уравнения реакций, приводящих к образованию берлинской лазури из указанных веществ. Решение. В состав берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3 входит железо в степени окисления (+2) и (+3). Последовательность операций. Делим железный купорос FeSO4 на две части, к первой прибавляем избыток раствора цианистого калия: FeSO4 + 6KCN = K4[Fe(CN)6] + K2SO4, Fe2+ + 6CN– = [Fe(CN)6]4–. Ко второй части приливаем раствор азотной кислоты для окисления железа от (+2) до (+3): 3FeSO4 + 4HNO3 = 3FeNO3SO4 + NO + 2H2O, 3Fe2+ + 4NO3– = 3Fe3+ + NO + 2H2O. Слив оба раствора, получим нерастворимый в воде осадок берлинской лазури: 4FeNO3SO4 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 4KNO3 + 4K2SO4, 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4– = Fe4[Fe(CN)6]3. Пример 8. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, которые необходимо провести для осуществления следующих превращений: Co(OH)2 Co(OH)3 CoCl2 CoOHCl. Решение. Окисление гидроксида кобальта(II) гипохлоритом натрия: 2Co(OH)2 + NaClO + H2O = Co(OH)3 + NaCl, 2Co(OH)2 + ClO– + H2O = Co(OH)3 + Cl–. При действии кислот на Co(OH)3 получаются соли кобальта(II), а не кобальта(III): 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O, 2Co(OH)3 +6H+ + 2Cl– = 2Co2+ + Cl2 + 6H2O. При действии щелочи на раствор соли кобальта(II) при комнатной температуре выпадает осадок основной соли: CoCl2 + NaOH = CoOHCl +NaCl, Co2+ + Cl– + OH– = CoOHCl. Пример 9. Могут ли в растворе существовать совместно следующие вещества: FeCl2 и KMnO4; NiCl2 и NaOH; FeCl2 и K4[Fe(CN)6]? Составьте уравнения реакций. Решение. Указанные пары могут существовать совместно, если между ними не будут протекать окислительно-восстановительные реакции или реакции обмена. Степень окисления железа в FeCl2, равная (+2), – промежуточная, а марганца в KMnO4, равная (+7), – высшая. Следовательно, эти вещества будут взаимодействовать, причем KMnO4 – окислитель, а FeCl2 – восстановитель. Напишем реакции: 3FeCl2 + KMnO4 + 2H2O = 3FeOHCl2 + MnO2 +KOH, 3Fe2+ + MnO  + 2H2O = 3Fe3+ + MnO2.Раствор хлорида никеля содержит только ионы Ni2+ и Cl–. Гидроксид натрия также полностью диссоциирует в растворе на ионы Na+ и OH–. При смешивании растворов NiCl2 и NaOH ионы Ni2+ и OH– связываются друг с другом и образуют нерастворимый в воде гидроксид никеля (II): NiCl2 + 2NaOH = Ni(OH)2 + 2NaCl, Ni2+ + 2OH– = Ni(OH)2. В водном растворе FeCl2 и K4[Fe(CN)6] диссоциируют по уравнениям: FeCl2 Fe2+ + 2Cl–, K4[Fe(CN)6] 4K+ + [Fe(CN)6]4–. При смешивании растворов никакие комбинации ионов Fe2+, K+, Cl–, [Fe(CN)6]4– не приводят к образованию малорастворимого, летучего или слабо-диссоциирующего вещества. Следовательно, никакой реакции не происходит. Итак, в растворе могут существовать совместно только FeCl2 и K4[Fe(CN)6]. Пример 10. Металлическая ртуть часто содержит примеси так называемых “неблагородных” металлов – цинка, олова, свинца. Для их удаления ртуть взбалтывают в насыщенном растворе сульфата ртути. На чем основан такой способ очистки ртути? Выразите происходящие реакции уравнениями. Решение. Цинк, олово и свинец стоят в ряду напряжений левее ртути. Поэтому они вытесняют ртуть из растворов ее солей. Составим молекулярные и ионные уравнения протекающих реакций: Zn + HgSO4 = ZnSO4 + Hg, Zn + Hg2+ = Zn2+ + Hg. Sn + HgSO4 = SnSO4 + Hg, Sn + Hg2+ = Sn2+ + Hg. Pb + HgSO4 = PbSO4 + Hg, Pb + Hg2+ = Pb2+ + Hg. Задания 391. Серебро не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной оно растворяется. Чем это можно объяснить? Составьте электронные и молекулярное уравнения соответствующей реакции. 392. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Сu Cu(NO3)2 Сu(ОН)2 CuCl2 [Cu(NH3)4]CI2. 393. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций цинка: а) с раствором гидроксида натрия; б) с концентрированной серной кислотой, учитывая восстановление серы до нулевой степени окисления. 394. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Ag AgNO3 AgCl [Ag(NH3)2]CI AgCl: 395. При постепенном прибавлении раствора KJ к раствору AgNO3 образующийся вначале осадок растворяется. Какое комплексное соединение при этом получается? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций. 396. При постепенном прибавлении раствора аммиака к раствору сульфата кадмия образующийся вначале осадок основной соли растворяется. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций. 397. При сливании растворов нитрата серебра и цианида калия выпадает осадок, который легко растворяется в избытке KCN. Какое комплексное соединение при этом получается? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций. 398. К какому классу соединений относятся вещества, полученные при действии избытка гидроксида натрия на растворы ZnCl2, CdCl2, HgCl2? Составьте молекулярные и электронные уравнения соответствующих реакций. 3S9. При действии на титан концентрированной хлороводородной (соляной) кислотой образуется трихлорид титана, а при действии азотной – осадок метатитановой кислоты. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. 400. При растворении титана в концентрированной серной кислоте последняя восстанавливается минимально, а титан переходит в катион с максимальной степенью окисления. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. 401. Какую степень окисления проявляют медь, серебро и золото в соединениях? Какая степень окисления наиболее характерна для каждого из них? Иодид калия восстанавливает ионы меди (+2) в соединения меди со степенью окисления (+1). Составьте электронные и молекулярное уравнения взаимодействия KJ с сульфатом меди. 402. Диоксиды титана и циркония при сплавлении взаимодействуют со щелочами. О каких свойствах оксидов говорят эти реакции? Напишите уравнения реакций между; а) ТiO2 и ВаО; б) ZrO2 и NaOH. В первой реакции образуется метатитанат, а во второй – ортоцирконат соответствующих металлов. 403. На гидроксиды цинка и кадмия подействовали избытком растворов серной кислоты, гидроксида натрия и аммиака. Какие соединения цинка и кадмия образуются в каждой из этих реакций? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. 404. Золото растворяется в царской водке и в селеновой кислоте, приобретая при этом максимальную степень окисления. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. 405. В присутствии влаги и диоксида углерода медь окисляется и покрывается зеленым налетом. Как называется и каков состав образующегося соединения? Что произойдет, если на него подействовать хлороводородной (соляной) кислотой? Напишите уравнения соответствующих реакции. Окислительно-восстановительную реакцию составьте на основании электронных уравнений. 406. Кусок латуни обработали азотной кислотой. Раствор разделили на две части. К одной из них прибавили избыток раствора аммиака, к другой – избыток раствора щелочи. Какие соединения цинка и меди образуются при этом? Составьте уравнения соответствующих реакций. 407. Ванадий получают алюмотермически или кальций термически восстановлением оксида ванадия(V) V2О5 Последний легко растворяется в щелочах с образованием метаванадатов. Напишите уравнения соответствующих реакций. Уравнения окислительно-восстановительных реакций составьте на оснований электронных уравнений, 408. Азотная кислота окисляет ванадий до метаванадиевой кислоты. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. 409. Какую степень окисления проявляет ванадий в соединениях? Составьте формулы оксидов ванадия, отвечающих этим степеням окисления. Как меняются кислотно-основные свойства оксидов ванадия при переходе от низшей к высшей степени окисления. Составьте уравнения реакций: a) V2O3 с H2SО4; б) V2O5 с NaOH. 410. При внесении цинка в подкисленный серной кислотой раствор метаванадата аммония NH4VОз желтая окраска постепенно переходят в фиолетовую за счет образования сульфата ванадия (+2). Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. 411. Хромит калия окисляется бромом в щелочной среде. Зеленая окраска раствора переходит в желтую. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. Какие ионы обусловливают начальную и конечную окраску раствора? 412. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) растворения молибдена в азотной кислоте; б) растворения вольфрама в щелочи в присутствии кислорода. Учтите, что молибден и вольфрам приобретают высшую степень окисления. 413. При сплавлении хромита железа Fe(CrO2)2 с карбонатом натрия в присутствии кислорода хром (+3) и железо (+2) окисляются и приобретают соответственно степени окисления (+6) и (+3). Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. 414. К подкисленному серной кислотой раствору дихромата калия прибавили порошок алюминия. Через некоторое время оранжевая окраска раствора перешла в зеленую. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции. 415. Хром получают методом алюмотермии из его оксида(III), а вольфрам восстановлением оксида вольфрама(VI) водородом. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. 416. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений: Na2Cr2O7 Na2CrO4 Na2Cr2O7 СгС1з. Уравнение окислительно-восстановительной реакции напишите на основании электронных уравнений. 417. Марганец азотной кислотой окисляется минимально, а рений максимально. Какие соединения при этом получаются? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. 418. Хлор окисляет манганат калия K2MnO4. Какое соединение при этом получается? Как меняется окраска раствора в результате этой реакции? Составьте электронные и молекулярное уравнения. 419. Как меняется степень окисления марганца при восстановлении КМпО4 в кислой, нейтральной и щелочной средах? Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции между КМnО4 и KNO2 в нейтральной среде. 420. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции получения манганата калия K2MnO4 сплавлением оксида марганца(IV) с хлоратом калия КСlO3 в присутствии гидроксида калия. Хлорат восстанавливается максимально. 421. Почему оксид марганца (IV) может проявлять и окислительные, и восстановительные свойства? Исходя из электронных уравнений, составьте уравнения реакций: a) MnO2 + KJ + H2SO4=; б) MnO2 + KNO3 + KOH = 422. Для получения хлора в лаборатории смешивают оксид марганца(IV) с хлоридом натрия в присутствии концентрированной серной кислоты. Составьте электронные и молекулярное уравнения этой реакции. 423. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Fe FeSO4 Fe(OH)2 Fe(OH)3. Уравнения окислительно-восстановительных реакций напишите на основании электронных уравнений. 424. Какую степень окисления проявляет железо в соединениях? Как можно обнаружить ионы Fe2+ и Fe3+ в растворе? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. 425. Чем отличается взаимодействие гидроксидов кобальта(III) и никеля(III) с кислотами от взаимодействия гидроксида железа(III) с кислотами? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций. 426. Могут ли в растворе существовать совместно следующие вещества: a) FeCl3 и SnCl2; б) FeSO4 и NaOH; б) FeCI3 и K3|Fe(CN)6]? Для взаимодействующих веществ составьте уравнения реакций. 427. Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений Ni Ni(NO3)2 Ni(OH)2 Ni(OH)3. Уравнения окислительно-восстановительных реакций напишите на основании электронных уравнений. 428. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции: а) растворения платины в царской водке; б) взаимодействия осмия с фтором. Платина окисляется до степени окисления (+4), а осмий – до (+8). 429. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: Fe FeCl2 Fe(CN)2 K4[Fe(CN6]. 430. Феррат калия K2FeO4 образуется при сплавлении Fe2O3 с калийной селитрой KNO3 в присутствии KOH. Составьте электронные и молекулярное уравнение реакции. Органические соединения. Полимеры Пример 1. Как, имея карбид кальция, окислитель, воду и катализатор получить поливинилацетат? Решение. Поливинилацетат получают из винилацетата по реакции полимеризации. Формула винилацетата:  Винилацетат получают взаимодействием ацетилена с уксусной кислотой, следовательно необходимо получить эти соединения из веществ, перечисленных в условии задачи. При действии воды на карбид кальция получают ацетилен по реакции:  .Уксусная кислота получается при окислении уксусного альдегида, который может быть получен по реакции М. Г. Кучерова при взаимодействии ацетилена с водой в присутствии катализатора – соли ртути. Получение уксусного альдегида:  .Получение уксусной кислоты окислением уксусного альдегида кислородом:  .Получение винилацетата по реакции:  .Полимеризация – это процесс, в результате которого молекулы низкомолекулярного соединения мономера соединяются друг с другом прочными ковалентными связями. Процесс полимеризации характерен для соединений с кратными (двойными и тройными) связями. Полимеризация винилацетата:  Пример 2. Чем отличаются процессы поликонденсации фенола и формальдегида, протекающие при участии кислоты и щелочи? Укажите, где в основном применяются фенолформальдегидные смолы. Решение. Реакция поликонденсации – это процесс образования полимера из мономеров, содержащих две или несколько функциональных групп, сопровождающийся выделением низкомолекулярных веществ (воды, хлороводородной кислоты, аммиака, спирта и др.). Фенолформальдегидные смолы получаются при конденсации фенола (С2Н5ОН) и формальдегида (СН2=О) в присутствии в качестве катализаторов кислот и щелочей. При соотношении фенола и формальдегида 7:6 в присутствии кислого катализатора (HCl, H2SO4 и др.) образуется линейный полимер – новолачная фенолформальдегидная термореактивная смола. При нагревании новолачная смола размягчается, при охлаждении снова затвердевает. Новолаки используют для производства лаков и прессовочных порошков. Присоединяясь к фенолу, формальдегид вначале бразует метилолпроизводнын (фенолоспирты):  фенолоспирты Затем следует поликонденсация фенолоспиртов с образованием линейного полимера новолака и выделением воды:  Если в качестве катализатора использовать щелочи (NaOH, NH4OH и др.), получают разветвленные полимеры – резолы:  Или пространственные полимеры – резиты:  Реакция ведется при низкой температуре, так как при нагревании происходит пространственное сшивание полимера и смола переходит в необратимо нерастворимое состояние. Такие смолы называются термопластичными. Резолы находят применение в производстве пластмасс с наполнителями (фенопласты). Из них формуют различные изделия, а также используют для изготовления слоистых пластиков, пропитывая резолом ткани (текстолит) или бумагу (гетинакс). Фенолформальдегидные смолы обладают высокой химической и механической стойкостью. Поэтому они используются для производства некоторых деталей автомашин, электрооборудования, телефонной и телевизионной аппаратуры. Пример 3. Составьте уравнение реакции сополимеризации бутадиена и акрилонитрила и приведите структурную формулу образующегося при этом бутадиен-нитрильного каучука. Решение. Реакция сополимеризации (совместной полимеризации) отличается от реакции полимеризации тем, что исходные мономеры имеют различное строение, и они чередуются в цепочке получающегося сополимера. Этот тип реакций широко используется при получении различных видов синтетических каучуков (бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного и др.). Натуральный (природный) каучук является высокомолекулярным полимером мономера изопрена. Бутадиен-нитрильный каучук – это продукт сополимеризации бутадиена (СН2 = СН – СН = СН2) и акрилонитрила (СН2 = CН – CN). Схема реакции сополимеризации: nCH2 = CH – CH = CH2 + nCH2 = CH (– CH2 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH –)n. CN CN Задания 431. Напишите структурную формулу простейшей непредельной одноосновной карбоновой кислоты и уравнение реакции взаимодействия этой кислоты с метиловым спиртом. Составьте схему полимеризации образовавшегося продукта. 432. Как из карбида кальция и воды получить винилацетат, применив реакцию Кучерова? Напишите уравнения реакций. Составьте схему полимеризации винилацетата. 433. Какие соединения называют аминами? Составьте схему поликонденсации адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Назовите образовавшийся полимер. 434. Как можно получить винилхлорид, имея карбид кальция, хлорид натрия, серную кислоту и воду? Напишите уравнения соответствующих реакций. Составьте схему полимеризации винилхлорида. 435. Полимером какого непредельного углеводорода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода. Как называют процесс превращения каучука в резину? Чем по строению и свойствам различаются каучук и резина? 430. Напишите уравнения реакций получения ацетилена, превращения ацетилена в ароматический углеводород. При взаимодействии какого вещества с ацетиленом образуется акрилонитрил? Составьте схему полимеризации акрилонитрила. 437. Напишите структурную формулу метакриловой кислоты. Какое соединение получается при взаимодействии ее с метиловым спиртом? Напишите уравнение реакции. Составьте схему полимеризации образующегося продукта. 438. Какие углеводороды называют диеновыми? Приведите пример. Какой общей формулой выражают состав диеновых углеводородов? Составьте схему полимеризации одного из диеновых углеводородов. 430. Какие соединения называют олефинами? Приведите их общую формулу и схему полимеризации одного из них. 440. Какой общей формулой выражают состав этиленовых углеводородов? Какие химические реакции наиболее характерны для них? Что такое полимеризация, поликонденсация? Чем отличаются друг от друга эти реакции? 441. Каковы различия в свойствах предельных и непредельных углеводородов? Составьте схему образования каучука из дивинила и стирола. Что такое вулканизация? 442. Какие соединения называют аминокислотами? Напишите формулу простейшей аминокислоты. Составьте схему поликонденсации аминокапроновой кислоты. Как называют образующийся при этом полимер? 443. Какие соединения называют альдегидами? Укажите их важнейшие свойства. Что такое формалин? Составьте схему получения мочевиноформальдегидной смолы. 444. Как называют углеводороды, представителем которых является изопрен? Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена. 445. Какие соединения называют элементорганическими, кремнийорганическнми? Укажите важнейшие свойства кремнийорганических полимеров. Как влияет на свойства кремнийорганических полимеров увеличение числа органических радикалов, связанных с атомами кремния? 446. Какие соединения называют диолефинами? Составьте схему полимеризации одного из диолефинов. Укажите три состояния линейных полимеров. Чем характеризуется переход из одного состояния в другое? 447. Напишите уравнение реакции дегидратации пропилового спирта. Составьте схему полимеризации полученного углеводорода. 448. Какие полимеры называют стереорегулярными? Чем объясняется более высокая температура плавления и большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными полимерами? 449. Как получают в промышленности стирол? Приведите схему его полимеризации. Изобразите с помощью схем линейную и трехмерную структуры полимеров. 450. Какие полимеры называются термопластичными, термореактивными? Приведите примеры. |