Панасюк Т.Б., Яргаева В.А. Химия. Многовариантные задания и примеры их решения - файл n1.doc

Панасюк Т.Б., Яргаева В.А. Химия. Многовариантные задания и примеры их решения
скачать (3784.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3785kb.04.12.2012 04:55скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

ХИМИЯ. МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАНИЯ

И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ
Учебное пособие


Утверждено
издателько-библиотечным советом университета

в качестве учебного пособия

Хабаровск

Издательство ТОГУ


2010


УДК 541. 8. 04 (076)

ББК


Р е ц е н з е н т ы:

кафедра естественно-научных дисциплин

Хабаровская государственная академия экономики и права

(завкафедрой профессор, доктор хим. наук В. Л. Бутуханов);
доцент кафедры химии, канд. техн. наук Т. А. Панченко

(Дальневосточный государственный гуманитарный университет)
Н а у ч н ы й р е д а к т о р : канд. хим. наук, доц. Л. А. Чекмарева


ХИМИЯ. МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАНИЯ

И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ

Панасюк Т. Б., Яргаева В. А.

Химия. Многовариантные задания и примеры их решения: Учебное пособие /Панасюк Т. Б., Яргаева В. А.  Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. ун-та, 2010.  166 с.

ISBN


В учебном пособии представлены многовариантные задания, примеры решения типовых задач по 12 темам курса химии, тестовые задания для самоконтроля по каждой теме и ответы к ним.

Пособие предназначено для студентов технических направлений и специальностей ускоренной формы обучения, изучающих курс химии в высшем учебном заведении, а также может быть рекомендовано для студентов нехимических специальностей вузов, изучающих химию.
УДК 541. 8. 04 (076)

© Хабаровский государственный

университет, 2010

© Панасюк Т. Б., Яргаева В. А, 2010

ВВЕДЕНИЕ
В будущей практической деятельности инженеру любой технической специальности придется иметь дело с самыми разнообразными химическими процессами. Чтобы предсказывать важнейшие химические явления и управлять ими, необходимо прочно усвоить основные химические закономерности и овладеть техникой химических расчётов.

В настоящем пособии предлагаются многовариантные задания по 12 темам, охватывающим основные разделы химии в соответствии с образовательным стандартом для технических направлений и специальностей вузов.

В каждой теме предлагаются примеры решения типовых задач и задания для самоконтроля в тестовой форме, ответы на которые можно найти в приложении.

Примеры решения задач изложены очень подробно. Это особенно важно для студентов с минимальным исходным уровнем знаний по химии и с малым числом учебных часов, отведённых на её изучение. Основные теоретические закономерности, определения, формулы и уравнения, необходимые для решения конкретной задачи выделены, поэтому в случае необходимости их легко использовать для решения других задач по этой и другим темам. Для освоения теоретического материала рекомендуется использовать учебную литературу по химии для нехимических специальностей вузов [1-19].

Приложения настоящего пособия и рекомендуемая справочная литература [20-25] содержат весь необходимый справочный материал для решения задач.

Многовариантные задания по всем предлагаемым темам используются в учебном процессе на протяжении многих лет.

Темы 1, 4-6, 10, 11 написаны доц. В. А. Яргаевой, темы 2, 3, 7-9, 12 ? доц. Панасюк Т. Б.
Методические рекомендации студентам
Для самостоятельного решения предлагаемых многовариантных заданий по каждой теме студентам предлагается следующий алгоритм:

  1. Изучить лекционный материал, а так же теоретический материал, изложенный в учебной литературе по химии [1-19].

  2. Воспользоваться тестовыми заданиями для самоконтроля для проверки усвоения теоретического материала.

  3. Проверить степень усвоения материала, сверив свои ответы с данными в прил. 1.

  4. Познакомиться с решением типовых задач.

  5. Приступить к решению заданий.


Тема 1. Характеристика элемента по его положению

в периодической системе элементов Д. И. Менделеева

Примеры решения задач
Пример 1.1. Для элемента железа укажите порядковый номер в периодической системе элементов, атомную массу. Определите число электронов, протонов, нейтронов в атоме элемента.
Решение. По положению железа в периодической системе элементов (прил. 1) находим: порядковый номер 26, атомная масса железа Аr = 56 (округляем до целого числа).
Порядковый номер элемента равен заряду ядра Z,

числу электронов nē, числу протонов nр
Отсюда, Z = 26, nē = 26 электронов, nр = 26 протонов.

Число нейтронов nn определяют по разнице между атомной массой элемента и порядковым номером
Таким образом, nn = Ar – Z = 56 – 26 = 30 нейтронов.
Пример 1.2. Охарактеризуйте каждый из элементов: селен, калий, галлий, марганец по его положению в периодической системе элементов. Укажите номер периода, номер группы, подгруппу (главная или побочная), число энергетических уровней, число электронов на внешнем уровне, принадлежность к металлам или неметаллам, высшую степень окисления. Составьте формулу высшего оксида элемента, определите его химический характер (кислотно-основные свойства), составьте формулу соответствующего гидроксида (гидрата оксида).

Решение.




Период горизонтальный ряд элементов в периодической системе.

Номер периода для элемента равен числу энергетических уровней,

заполненных (заполняемых) электронами

Селен находится в 4 периоде (прил. 2), поэтому все электроны селена расположены на 4-х энергетических уровнях.



Группа – вертикальный ряд элементов в периодической системе.

Группа делится на подгруппы.

Главная подгруппа (А) содержит элементы всех периодов.

Побочная подгруппа (В) содержит элементы только больших периодов
Селен находится в VI группе главной подгруппе (А).
Число электронов на внешнем уровне

для элементов главных подгрупп (А) совпадает с номером группы,

для элементов побочных подгрупп (В) равно 2 (реже 1)
У селена на внешнем уровне содержится 6 электронов.
Металлы – элементы, у которых на внешнем уровне находятся 1 2 электрона (реже 3 4 для элементов больших периодов),

у неметаллов на внешнем уровне находятся 3 8 электронов.

В побочных подгруппах находятся только металлы
Селен относится к неметаллам.
Степень окисления (с. о.) элемента в молекуле – формальный заряд, вычисленный, исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов: положительно- и отрицательно заряженных частиц.

Степень окисления кислорода в оксидах и гидроксидах равна –2,

степень окисления водорода в гидроксидах – +1
Номер группы, как правило, определяет высшую степень окисления элемента.

Не подчиняются правилу и имеют наиболее характерную степень окисления: медь (+2), золото (+3), кислород (2), фтор (-1), бром (+5), железо (+3),

кобальт (+2), никель (+2) и др.
Высшая степень окисления селена равна +6, так как он находится в VI группе.
Молекула – частица нейтральная, поэтому сумма степеней окисления всех элементов, входящих в состав молекулы, равна 0
Отсюда, формула высшего оксида селена:

+6 –2

SeO3 .

Определяем правильность составления формулы оксида, суммируя степени окисления всех элементов:

1(+6) + 3(–2) = 0,

так как эта сумма равна нулю, формула составлена верно.

Определим химический характер высшего оксида селена (прил. 2). SeO3 – кислотный оксид, так как селен является неметаллом и имеет степень окисления +6. Поэтому гидроксид селена – кислота. Формулу соответствующей кислоты H2SeO4 можно построить, если добавить к формуле оксида формулу молекулы воды следующим образом:

SeO3

+

H2 O

_______________

H2SeO4.

Аналогично даём характеристику элементам: K, Ga, Mn по их положению в периодической системе элементов (прил. 2). Все полученные результаты сводим в таблицу.


Характеристика элемента

K

Ga

Se

Mn

Период

4

4

4

4

Число энергетических

уровней

4

4

4

4

Группа

I

III

VI

VII

Подгруппа

главная А

главная А

главная А

побочная В

Число электронов

на внешнем уровне

1

3

6

2

Металл или неметалл

металл

металл

неметалл

металл

Высшая с. о.

+1

+3

+6

+7

Формула высшего оксида

К2О

Ga2О3

SeO3

Mn2О7

Химический характер оксида

основный

амфотерный

кислотный

кислотный

Формула высшего гидроксида

КОН

Ga(ОН)3

Н3GaО3

НGaО2

H2SeO4


HMnO4



Оксид галлия Ga2О3 является амфотерным (прил. 3). Поэтому гидроксид галлия – амфолит. Его формулу записывают как в виде основания Ga(ОН)3, так и в виде кислоты Н3GaО3 или НGaО2 (см. пример 1.3).
Пример 1.3. Для амфотерного оксида MnO2 составьте формулу амфолита в виде основания и кислоты.
Решение: Степень окисления марганца в оксиде равна +4, так как в формуле оксида один атом марганца и два атома кислорода:

+4 –2

MnO2.

Определяем правильность определения степени окисления марганца:

1(+4) + 2(–2) = 0.

Оксид MnO2 действительно является амфотерным, так как Mn – металл в степени окисления +4 (прил. 2).

Ему соответствует амфолит в виде основания:

+4 –2 +1

Mn(OH)4.

Определяем правильность составления формулы основания:

1(+4) + 4(–2 +1) = 0.

Формулу кислоты H4MnO4 или H2MnO3 можно получить из формулы основания, если записать элементы в другом порядке. Формула основания начинается с атомов металла, а кислоты – с атомов водорода:

Mn(OH)4 ? H4MnO4 ? H2MnO3 + Н2О.

Формулу кислоты можно получить другим способом (см. пример 1.2):

MnO2

+

H2 O

_______________

H2MnO3 .

H2MnO3 – мета форма кислоты (меньше воды); H4MnO4 – орто форма кислоты (больше воды).
Многовариантные задания

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации