Практическая работа №7 «Свойства d -металлов IV и V групп»

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Цель практической работы: приобретение знаний о свойствах металлов подгрупп титана и ванадия.

Задачи практической работы: ответить на вопросы занятия, выполнить задания.

Оснащение занятия: раздаточный материал, Периодическая таблица Д.И. Менделеева, справочник физико-химических величин.

Продолжительность: __2_ академических часа.

Вопросы, рассматриваемые на занятии:

1. Какие степени окисления свойственны атомам металлов подгруппы титана? Почему?

2. Охарактеризуйте химическую активность металлов IVB-группы на основании стандартных электродных потенциалов.

3. Чем обусловлено образование непрерывных твердых растворов титана, циркония и гафния между собой?

4. В виде каких минералов встречается титан в природе? Как получают титан в промышленности?

5. Как взаимодействуют металлы подгруппы титана с разбавленными и концентрированными серной и азотной кислотами?

6. Какими свойствами обладают высшие оксиды металлов подгруппы титана? Запишите уравнение реакции взаимодействия оксида титана ( IV) с гидроксидом калия.

7. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства соединений титана (III) и (IV).

8. Чем обусловлена высокая коррозионная стойкость титана? На каких свойствах титана и циркония основано их применение в качестве присадок к стали?

9. Какой из двух гидроксидов будет проявлять более основные свойства: а) Ti( OH)₄ или Zr( OH)₄; б) Ti( OH)₄ или Ti( OH)₃?

10. Напишите уравнения реакций:

а) прокаливания титана на воздухе;

б) растворения диоксида титана в серной кислоте;

в)сплавления диоксида титана со щелочью.

11. Почему радиус атома тантала больше, чем ниобия? Какие степени окисления характерны для атомов элементов подгруппы ванадия? Какая из них является наиболее устойчивой?

12. Перечислите природные минералы ванадия. Каким образом получают ванадий в промышленности?

13. Какой из оксидов имеет более кислотный характер: а) V₂ O₅ или Nb₂ O₅; б) V₂ O₅ или As₂ O₅?

14. При каких условиях ванадий, ниобий и тантал взаимодействуют с кислотами? Со щелочами?

15. Какими свойствами обладает высший оксид ванадия? Какие кислоты ему соответствуют?

16. Как переводят в раствор высшие оксиды ниобия и тантала?

17. Охарактеризуйте особенности химических свойств оксида ванадия ( II).

18. Где находят применение ванадий, ниобий и тантал? Какими свойствами обладают стали, содержащие ванадий и тантал?

Темы сообщений:

1. Специальные сплавы с использованием ванадия и танталы

2. Конструкционные материалы на основе циркония

Литература:

1. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия: учебник / Ахметов Н. С. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 744 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/107904.

2. Гончаров, Е.Г. Краткий курс теоретической неорганической химии [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Е.Г. Гончаров, В.Ю. Кондрашин, А.М. Ховив, Ю.П. Афиногенов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2017. — 464 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/93591. — Загл. с экрана.

3. Харина, Г. В. Химические свойства конструкционных металлов и сплавов [Электронный ресурс] : учебное пособие / Г. В. Харина, С. В. Анахов ; [рец.: Е. В. Русинова, А. С. Борухович] ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - Электрон. текстовые дан. (1 файл : 28000 Кб). - Екатеринбург: Издательство РГППУ, 2019. - 168 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 167 (15 назв.).

4. Тер-Акопян, М.Н. Химия металлов [Электронный ресурс] : учеб. пособие / М.Н. Тер-Акопян, Ю.В. Соколова, О.А. Брагазина. — Электрон. дан. — Москва : МИСИС, 2015. — 148 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/69743. — Загл. с экрана.

Практическая работа №8 «Редкоземельные металлы»

Цель практической работы: приобретение знаний о свойствах редкоземельных металлов.

Задачи практической работы: ответить на вопросы занятия, выполнить задания.

Продолжительность: __2_ академических часа.

Вопросы, рассматриваемые на занятии:

1. Какие степени окисления характерны для элементов подгруппы скандия и РЗМ? Какие из них более устойчивы?

2. Почему при переходе от лантана к церию радиус атома уменьшается?

3. Чем объясняется существенное отличие свойств скандия от лантана и церия?

4. Какие степени окисления проявляют в своих соединениях лантаноиды и актиноиды? Чем объясняется различие?

5. Напишите электронные формулы атомов всех лантаноидов. Наблюдается ли периодичность электронных структур? Какие лантаноиды парамагнитны в нормальном состоянии?

6. Напишите уравнение реакции взаимодействия сульфата церия ( III) с пероксодисульфатом аммония в кислой среде.

7. Напишите уравнение реакции взаимодействия нитрата церия ( III) с перманганатом калия в присутствии соды.

8. В какой структуре кристаллизуются металлы подгруппы скандия?

9. Назовите природные минералы скандия, иттрия и лантана. Как получают эти металлы в промышленности?

10. Какова химическая активность металлов III B-группы?

11. Опишите особенности взаимодействия скандия с неметаллами.

12. Запишите уравнение реакции скандия с концентрированной и разбавленной серной кислотой.

13. Как изменяются основные свойства в ряду Sc– Y- Ti? Будет ли оксид скандия взаимодействовать со щелочью?

14. Перечислите основные области применения скандия и РЗМ.

15. В чем отличие поведения церия от других редкоземельных элементов?

Темы сообщений:

1. История открытия редкоземельных металлов.

2. Проблема получения РЗМ.

Литература:

2.3. Задания и методические указания для выполнения контрольных работ (для очной формы обучения, для заочной формы обучения) Контрольная работа Цель выполнения контрольной работы: приобретение студентами знаний поосновным вопросам дисциплины «Химия металлов» Задачи выполнения контрольной работы: 1. изучить методы получения металлов и сплавов 2. изучить физико-химические свойства металлов и сплавов 3. научиться составлять уравнения химических реакций и решать задачи. Номер варианта задания выбирается студентом в соответствии с двумя последними цифрами номера его зачетной книжки по таблице:

Номер варианта	Две последние цифры зачетной книжки	Номера заданий
Номер варианта	Две последние цифры зачетной книжки	1	2	3	4	5	6	7	8
1	01, 31, 61, 91	1	21	41	61	81	101	121	141
2	02, 32, 62, 92	2	22	42	62	82	102	122	142
3	03, 33, 63, 93	3	23	43	63	83	103	123	143
4	04, 34, 64, 94	4	24	44	64	84	104	124	144
5	05, 35, 65, 95	5	25	45	65	85	105	125	145
6	06, 36, 66, 96	6	26	46	66	86	106	126	146
7	07, 37, 67, 97	7	27	47	67	87	107	127	147
8	08, 38, 68, 98	8	28	48	68	88	108	128	148
9	09, 39, 69, 99	9	29	49	69	89	109	129	149
10	10, 40, 70, 00	10	30	50	70	90	110	130	150
11	11, 41, 71, 00	11	31	51	71	91	111	131	141
12	12, 42, 72	12	32	52	72	92	112	132	142
13	13, 43, 73	13	33	53	73	93	113	133	143
14	14, 44, 74	14	34	54	74	94	114	134	144
15	15, 45, 75	15	35	55	75	95	115	135	145
16	16, 46, 76	16	36	56	76	96	116	136	146
17	17, 47, 77	17	37	57	77	97	117	137	147
18	18, 48, 78	18	38	58	78	98	118	138	148
19	19, 49, 79	19	39	59	79	99	119	139	149
20	20, 50, 80	20	40	60	80	100	120	140	150
21	21, 51, 81	1	22	43	64	85	106	127	148
22	22, 52, 82	2	23	44	65	86	107	128	149
23	23, 53, 83	3	24	45	66	87	108	129	150
24	24, 54, 84	4	25	46	67	88	109	130	141
25	25, 55, 85	5	26	47	68	89	110	131	142
26	26, 56, 86	6	27	48	69	90	111	132	143
27	27, 57, 87	7	28	49	70	91	112	133	144
28	28, 58, 88	8	29	50	71	92	113	134	145
29	29, 59, 89	9	30	51	72	93	114	135	146
30	30, 60, 90	10	31	52	73	94	115	136	147

Рекомендации по выполнению контрольной работы:

Контрольная работа включает следующие компоненты:

1. Титульный лист. Оформление традиционное с обязательным указанием названия дисциплины и номера варианта контрольной работы.

2. Решения 8 задач по своему варианту.

3. Список литературы. Составляется по алфавиту. Включает все использованные в контрольной работе источники, в том числе электронные носители и интернет-ресурсы. Составляется по общепринятым правилам описания источников.

Приложения (если необходимы) включают крупные рисунки, таблицы и обозначаются «Приложение 1», «Приложение 2» и т.д.

Требования к оформлению контрольной работы:

Студенты заочной формы обучения контрольную работу должны выполнить в отдельной тонкой тетради. На титульном листе необходимо указать номерварианта,который соответствует двум последним цифрам номера студенческого билета или зачетной книжки.

Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена, датирована, подписана студентом.

Контрольная работа, выполненная с ошибками, возвращается студенту. Ее следует доработать с учетом всех замечаний, сделанных преподавателем. Все необходимые исправления следует выполнять только в конце работы под заголовком «Работа над ошибками», исправления в тексте не допускаются.

Контрольная работа, выполненная студентом по другому варианту, на рецензирование не принимается

Студентам дневнойформы обучения вариант контрольной работы выдается преподавателем, который и устанавливает требования к ее выполнению на первом занятии. Работы выполняются на отдельных тетрадных листах от руки. Перед выполнением задания необходимо подписать работу и указать вариант.

Студенты всех форм обучения при оформлении работы сначала должны записать номер задачи и ее полное условие и только после этого изложить подробный ход решения.

Следует обратить внимание на решение расчетных задач: оно обязательно должно включать в себя уравнения химических реакций, математические выражения законов (или принципов), которые используются для расчетов, физический смысл всех величин, входящих в эти выражения, и числовые значения используемых констант. При решении задач необходимо поэтапно приводить все математические преобразования и только потом уже давать окончательный числовой ответ.

Задания для контрольной работы:

1. Строение атомов металлов

1. Запишите электронную конфигурацию атома ванадия в основном состоянии и все квантовые числа его неспаренных электронов. Сколько свободных d-орбиталей содержится на предпоследнем энергетическом уровне? Какие химические свойства проявляет атом ванадия?

2. Запишите электронные конфигурации атомов элементов с зарядами ядер +20 и +35. Покажите графически распределение электронов на внешних уровнях и определите химические свойства атомов этих элементов.

3. На основании электронных конфигураций атомов Са и S укажите, какой из этих элементов проявляет металлические, а какой - неметаллические свойства и почему?

4. Сколько энергетических уровней имеет атом, если для его внешних электронов главное квантовое число n = 3? Составьте полную электронную формулу строения атома галлия, укажите строение его внешнего уровня и изобразите его электронную схему. Какими химическими свойствами обладает атом галлия?

5. Запишите электронные конфигурации ионов С r ³⁺ и S^2-. Напишите электронные уравнения процессов образования этих ионов из нейтральных атомов. Какие свойства при этом проявляют атомы С r и S?

6. Определите, какой химический элемент содержит 32 электрона? Напишите электронную конфигурацию атома этого элемента, составьте электронную схему строения его внешнего уровня и укажите, какими химическими свойствами обладает атом этого элемента?

7. Что определяет положение Са и В r в 4-м периоде периодической системы? Дайте объяснение, исходя из электронного строения внешних энергетических уровней атомов этих элементов. Почему Са находится во II группе, а В r - в VII группе?

8. Запишите электронные конфигурации атома висмута и его иона Bi⁺³. Напишите электронное уравнение процесса образования этого иона из нейтрального атома. Какое свойство при этом проявляет атом висмута?

9. Напишите электронные конфигурации атомов элементов по указанным координатам в периодической системе: а) 3-й период, IA-группа; б) 4-й период, VA-группа. Изобразите схемы распределения электронов незавершенных подуровней. Определите химические свойства этих атомов.

10. Составьте электронные формулы атомов Аl и Мn. Выделите валентные электроны и изобразите графически их распределение по aтомным орбиталям. Какими химическими свойствами обладают атомы алюминия и марганца?

2. Гидролиз солей

11. Объясните образование гидроксида алюминия в результате протекания реакции: A1₂(SO₄)₃ + ЗСа(НСО₃)₂ = 3CaSО₄ + 2А1(ОН)₃+ 6СО₂.

12. Укажите, какую среду (кислую или щелочную) будут иметь вследствие гидролиза растворы солей сульфата меди (II) и хлорида аммония. Напишите уравнения соответствующих реакций.

13. Почему раствор Na₂S имеет щелочную, а раствор ZnSO₄ – кислую среду? Ответ подтвердите ионно-молекулярными и молекулярными уравнениями.

14. В какую сторону сместится равновесие гидролиза NaCN, если к раствору добавить: а) щелочь; б) кислоту?

15. Какую окраску приобретает фенолфталеин в растворе ацетата натрия CH₃COONa? Почему окраска при нагревании усиливается, а при охлаждении ослабевает? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза этой соли.

16. К растворам Na₂SO₄, CrCl₃, Fе(NО₃)₃ добавили раствор соды Nа₂СО₃. В каких случаях наблюдается выделение СО₂? Почему? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения соответствующих реакций.

17. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах NH₄C1, Na₂CO₃ и NaNO₃? Ответ обоснуйте, составив уравнения реакций гидролиза данных солей.

18. Почему при приготовлении водного раствора ZnCl₂ его подкисляют соляной кислотой, а в водный раствор Nа₂СО₃ при его приготовлении добавляют гидроксид натрия?

19. Какие из солей: CaS, NaNO₃ или FeCl₃ подвергаются гидролизу? Почему? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей по первой ступени. Каков характер среды водных растворов этих солей?

20. Гидролиз карбоната натрия описывается уравнением

Na₂CO₃+H₂O ⇄ N аНСОз + NaOH, ∆H>0

Предложите способы увеличения гидролиза соли.

3. Окислительно-восстановительные реакции

Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 50; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!