Тема 9. «Обзор свойств элементов и их соединений. Минеральные удобрения»

301. Сравните строение атомов щелочных металлов и металлов подгруппы меди (строение внешних электронных слоев, величины радиусов атомов и их ионизационные потенциалы). К каким электронным семействам они относятся? Каковы существенные различия в химических свойствах щелочных металлов и металлов подгруппы меди, вытекающие из различного строения их атомов?

302. Какие вещества получаются при насыщении гидроксида натрия диоксидом углерода, сернистым газом, сероводородом? Напишите уравнения соответствующих реакций и рассчитайте, сколько литров диоксида углерода, измеренного при нормальных условиях, могут поглотить 10 г едкого натра.

303. Какие соединения калия применяются в качестве удобрений? Как на практике выражают содержание калия в этих удобрениях? Сделайте пересчет на К₂O для образца удобрения, содержащего 70% КС1.

304. В золе подсолнечника содержится в среднем 50% поташа. Какому процентному содержанию К₂О в золе соответствует это содержание поташа?

305. Какие минералы, содержащие калий, используются в качестве калийных удобрений? Рассчитайте процентное содержание К₂О в сильвините.

306. Удобрение технический сульфат калия K₂SO₄ содержит в среднем 45% К₂0. Рассчитайте процентное содержание чистой соли в удобрении.

307. Сколько литров кислорода, приведенного к нормальным условиям, образуется при действии 67,2 л двуокиси углерода на перекись натрия? Какое практическое применение имеет эта реакция?

308. На каких свойствах щелочных металлов основано применение Rb и Сs для изготовления фотоэлементов?

309. Удобрение сильвинит представляет собой смесь КС1 и NaС1. Анализом установлено, что образец сильвинита содержит 15% калия. Сколько процентов КС1 содержится в данном удобрении?

310. Какие вещества называются гидридами? Чем существенно отличается реакция образования гидридов от реакции взаимодействия водорода с галогенами? Напишите уравнения этих реакций и составьте к ним электронные уравнения. Что является окислителем в первом и во втором случаях?

311. Напишите структурные формулы гидридов натрия и кальция. Представьте схему строения отрицательно одновалентного иона водорода. Сколько литров водорода, приведенного к нормальным условиям, выделится при действии воды на 100 г гидрида кальция?

312. Какую валентность проявляют в соединениях медь и серебро? Какие оксиды и гидроксиды они образуют? В каких кислотах растворяются медь и серебро? Напишите уравнения соответствующих реакций и составьте к ним электронные уравнения.

313. Напишите уравнения реакций растворения меди в концентрированной серной и разбавленной азотной кислотах. Составьте к ним соответствующие электронные уравнения. Сколько граммов Н₂SО₄ потребуется для растворения 2 г меди?

314. Какие соединения меди находят применение в сельском хозяйстве? Напишите формулы этих соединений и назовите их.

315. Что такое микроудобрения? Укажите наиболее важные элементы, применяемые в качестве микроудобрений. В виде каких соединений они вносятся в почву?

316. Сравните строение атомов элементов главной и побочной подгрупп второй группы периодической системы. К каким электронным семействам они относятся? В чем сказываются различие и сходство в свойствах, вытекающие из различного строения их атомов?

317. Сколько молотого известняка, содержащего 90% карбоната кальция, нужно внести на 1 га, если известкование производить из расчета 3,5 т СаО на гектар?

318. Напишите уравнения реакций, обусловливающих процесс затвердевания: магнезиального цемента, гашеной извести, полуводного гипса.

319. Что такое известкование почв и какое значение оно имеет? Какие вещества применяются для известкования?

320. Расчет количества известняка, необходимого для известкования разных почв, производится на основании содержания в нем оксида кальция. Определите процентное содержание СаО в известняке, содержащем 95% карбоната кальция.

321. Какие соединения бария и ртути применяются в качестве ядохимикатов в сельском хозяйстве? Приведите их формулы и названия.

322. Какая ионообменная реакция протекает при гипсовании почв? Какое значение имеет гипсование почв? Рассчитайте процентное содержание СаО в гипсе СаSO₄∙2Н₂O.

323. Присутствие каких солей в природной воде обусловливает ее временную и постоянную жесткость? Как можно устранить временную и постоянную жесткость воды? Вычислите количество граммов гидрокарбоната кальция, содержащегося в 1 м³ воды, временная жесткость которой равна 4 мг-экв/л.

324. Почему жесткая вода не пригодна для технических целей? Сколько граммов гашеной извести надо прибавить к 100 л воды, чтобы устранить ее временную жесткость, равную 3 мг-экв/л?

325. В каких единицах выражается жесткость воды? Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 100 мл воды потребовалось прибавить 26,5 г соды?

326. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Введением каких ионов в природную воду можно устранить: временную жесткость; постоянную жесткость. Напишите уравнения соответствующих реакций. Чему равна жесткость воды, 1 л которой содержит 0,972 Са(НСО₃)₂?

327. Напишите уравнения химических реакций, которые будут происходить: при кипячении жесткой воды, содержащей Са(НСО₃)₂; при добавлении к ней Nа₂СО₃; при добавлении к ней NаОН. Выразите жесткость воды в миллиграмм-эквивалентах, зная, что в 1 л воды содержится 0,486 г Са(НСО₃)₂.

328. Какой процесс называется алюмотермией? Приведите примеры реакций.

329. Чем объясняется большое сходство в химических свойствах элементов семейства лантаноидов? К какому электронному типу они принадлежат?

330. Какие элементы называются актиноидами? Почему эти элементы объединены в одно семейство?

331. Рассмотрите строение электронных слоев атомов элементов семейства актиноидов и укажите порядковый номер и название элемента, замыкающего это семейство.

332. Сравните строение атомов элементов главной и побочной подгрупп четвертой группы периодической системы Менделеева. К каким электронным семействам они относятся? Чем отличаются химические свойства элементов главной и побочной подгрупп в зависимости от различного расположения валентных электронов?

333. Какие соединения называются карбидами? Приведите примеры. Рассчитайте, сколько литров ацетилена, приведенного к нормальным условиям, образуется при действии воды на 100 г карбида кальция. Какая реакция лежит в основе автогенной сварки и резки металлов?

334. Как получается оксид углерода? На каких свойствах основано ее применение в металлургии; в качестве газообразного топлива?

335. Как получают диоксид углерода в лаборатории и в промышленности? Где используется СО₂? При обжиге 200 г образца известняка выделилось 35 л СО₂, измеренных при нормальных условиях. Рассчитайте, сколько процентов карбоната кальция содержит этот известняк.

336. Сколько углерода накопит за день растение, поверхность листьев которого поглощает в течение дня 100 л СО₂, измеренного при нормальных условиях?

337. Какими свойствами обладает угольная кислота? Как можно обнаружить в газовой смеси присутствие диоксида углерода? Сколько литров СО₂, приведенных к нормальным условиям, можно получить из 2 кг мрамора, содержащего 98% карбоната кальция?

338. Охарактеризуйте свойства вяжущих веществ. Приведите примеры. Представьте состав цемента в виде соответствующих оксидов.

339. Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1 м³ водяного газа (н. у.) следующего состава (в объемных процентах): водорода—49%, моноксида углерода—44%, азота—4%, диоксида углерода—3%? Содержание кислорода в воздухе примите равным 21%.

340. Выведите формулу карборунда, зная, что он содержит 70% кремния и 30% углерода. Напишите уравнение реакции его получения. Где применяется карборунд?

341. Какие процессы происходят на электродах при зарядке и разрядке свинцового аккумулятора? Напишите суммарное уравнение реакций, протекающих при зарядке и разрядке аккумулятора.

342. Сравните строение атомов элементов главной и побочной подгрупп пятой группы периодической системы. К каким электронным свойствам они относятся? Какое различие в химических свойствах этих элементов вытекает из различного строения их атомов? Что между ними общего?

343. Как изменяется прочность водородных соединений элементов главной подгруппы пятой группы с увеличением зарядов ядер их атомов? Объясните это изменение с точки зрения строения атомов.

344. Чем объясняется малая химическая активность газообразного (молекулярного) азота и какое это имеет значение для азотного питания растений? Какой вид химической связи имеется в молекуле азота? Изобразите схему строения молекулы азота.

345. Какой процесс называется нитрификацией? Напишите уравнения реакций, протекающих при этом процессе, и составьте к ним электронные уравнения.

346. Почему синтез аммиака N₂ + ЗН₂ ↔ 2NН₃ + 92 кДж ведут при высокой температуре, тогда как из термохимического уравнения реакции следует, что повышение температуры должно сдвигать равновесие влево?

347. Изобразите схему образования иона аммония. Какие виды химической связи имеются в ионе аммония? Какую роль играет ион аммония в гидроксиде аммония и в аммонийных солях?

348. Как получают аммиак в промышленности и в лаборатории? Сколько литров аммиака, измеренного при нормальных условиях, выделится при взаимодействии 200 г гидроксида кальция с солью аммония? Укажите важнейшие области применения аммиака.

349. Какими способами могут быть получены аммонийные соли? Приведите примеры реакций их получения. Сколько литров аммиака, измеренного при нормальных условиях, может поглотить раствор серной кислоты, содержащий 100 г H₂SO₄.

350. Укажите характерные свойства аммонийных солей и их практическое применение. Как можно доказать, что данное вещество является хлористым аммонием; сернокислым аммонием? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионной формах.

351. Чем отличается действие разбавленной азотной кислоты на металлы от действия соляной кислоты и разбавленной серной? Ответ проиллюстрируйте соответствующими уравнениями реакций и составьте к ним электронные уравнения.

352. Укажите самое характерное свойство азотной кислоты. Одинаковое ли количество НNО₃ потребуется для растворения 5 г меди,-если в одном случае взять разбавленную кислоту, а в другом—концентрированную? Напишите уравнения соответствующих реакций и составьте к ним электронные уравнения.

353. Составьте уравнения реакций восстановления азотной кислоты цинком: а) до закиси азота; б) до азота; в) до аммиака. Коэффициенты в уравнениях реакций подберите с помощью электронных уравнений.

354. Азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты, сама при этом восстанавливается до NO. Напишите уравнение соответствующей реакции, составьте электронные уравнения и рассчитайте, сколько граммов фосфорной кислоты получится при окислении 25 г Р.

355. До каких веществ может восстанавливаться азотная кислота? Напишите уравнение реакции взаимодействия разбавленной НNО₃ с магнием и составьте к нему электронные уравнения. Рассчитайте, какое количество НNО₃ потребуется для растворения 10 г магния.

356. Какие химические реакции придется осуществить в процессе получения удобрения нитрата аммония, если в качестве исходных веществ использовать только атмосферный азот и воду? Напишите уравнения всех этих реакций и рассчитайте процентное содержание азота в нитрате аммония.

358. Сколько аммиачной селитры надо добавить к 1 т суперфосфата, чтобы получить удобрение с равным содержанием азота и Р₂О₅?

359. Образец сложного удобрения нитрофоски содержит 15% Р₂О₃ и 15% К₂О. Сколько процентов гидрофосфата аммония и калийной селитры содержит данный образец?

360. Перечислите важнейшие азотсодержащие удобрения (аммонийные и нитратные), приведите формулы и сопоставьте их относительную ценность по содержанию азота (рассчитайте в каждом из них процентное содержание этого элемента).