Химические свойства галогенов и их соединений (вопросы)

Химическая связь в соединениях галогенов и строение галогенсодержащих частиц (вопросы)

12.1. Дайте объяснение немонотонности изменения прочности связи галоген–галоген в рядуF₂ – Cl₂ – Br₂ – I₂. У какой из этих молекул прочность связи максимальна и почему?

 

12.2. Сравните полярность связи в молекулах HF и HCl. Почему в воде хлороводородная кислота - более сильная, чем фтороводородная? Дайте обоснованный ответ, используя представления о межмолекулярном взаимодействии и водородной связи.

 

12.3. Как меняется сила кислот в ряду HF – HCl – HBr – HI? Дайте обоснованный ответ. Напишите уравнения протолитических реакций для этих кислот.

 

12.4. В чем причина различия дипольных моментов молекулClO₂ и Сl₂O? Какая из этих молекул более полярна? Дайте обоснованный ответ, предварительно определив тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическое строение этих молекул.

 

12.5. Какая из молекул, OF₂ или Сl₂O,имеет больший дипольный момент? Дайте обоснованный ответ, предварительно определив тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическое строение этих молекул.

 

12.6. Геометрическая форма оксида Cl₂O₇ – два тетраэдра с общей вершиной и атомами хлора в центре тетраэдров. Подтвердите такое строение молекулы, определив тип гибридизации орбиталей атома хлора. Какова реакционная способность данного оксида? Проиллюстрируйте ответ уравнениями реакции.

 

12.7. В соответствии с правилом Полинга кислотные гидроксиды ЭO _m (OH) _n при m = 0 – очень слабые, при m = 1 – слабые и при m ≥ 2 – сильные протолиты-кислоты в водном растворе. По правилу Полинга определите силу кислородсодержащих кислот хлора в водном растворе. Напишите уравнения протолитических реакций для этих кислот.

 

12.8. В соответствии с правилом Полинга кислотные гидроксиды ЭO _m (OH) _n при m = 0 – очень слабые, при m = 1 – слабые и при m ≥ 2 – сильные протолиты-кислоты в водном растворе. По правилу Полинга определите силу кислородсодержащих кислот иода в водном растворе. Составьте уравнения протолитических реакций для этих кислот.

 

12.9. Используя представления о строении молекул и справочные данные, рассмотрите, как изменяются в ряду HOCl — HClO₂ — HClO₃ — HClO₄

кислотные и окислительные свойства.

 

12.10. Почему из всех галогенов в высшей степени окисления только иод образует многоосновную кислородсодержащую кислоту? Укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома в анионах кислородсодержащих кислот галогенов в высшей степени окисления.

 

12.11. Определите тип гибридизации орбиталей атома хлора и геометрическую форму ионов ClO^─, ClO₂^─, ClO₃^─, ClO₄^─; приведите их традиционные и систематические названия.

 

12.12. Почему ион ClO₄^- существует, а ион FO₄^- не получен? Чем можно объяснить, что наряду с ионом IO₄^-  существует ион IO₆^5-, а ион ClO₆^5- - нет? Дайте обоснованный ответ.

 

12.13. Почему дипольный момент молекулыICl выше, чем у молекулы BrCl, но ниже, чем IBr? Дайте обоснованный ответ.

 

12.14. Каковы тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическая конфигурация для молекулы IF₃ и иона [IF₄]^-?

 

12.15. Каков тип гибридизации атомных орбиталей иода в частице IF₇, имеющей строение пентагональной бипирамиды. Изобразите геометрическую форму частицы.

 

12.16. Почему дипольный момент молекулы IF₃ больше дипольного момента молекулы IF₇? Дайте обоснованный ответ, предварительно определив тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическое строение этих молекул.

 

12.17. Как изменится строение иона [ICl₂]^-, если изменить заряд на положительный? Дайте обоснованный ответ, указав значения валентных углов.

 

12.18. Каковы геометрическая конфигурация и тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома для молекулы IF₅ и иона [IF₄]⁺? Может ли существовать ион [IF₄]^-? Дайте обоснованный ответ.

 

12.19. Для какой молекулы, ICl₃ или IF₃, дипольный момент больше? Дайте обоснованный ответ, предварительно определив тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическое строение этих молекул.

 

12.20. Почему дипольный момент молекулы IF₇ равен нулю, а молекула IF₅имеет дипольный момент, отличный от нуля? Дайте обоснованный ответ.

 

12.21. Определите тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома, изобразите геометрическую форму и укажите значения валентных углов для частицы:

а) BrF₅;

б) IF₃.

 

12.22. Предскажите тип гибридизации орбиталей центрального атома галогена и геометрическую форму частиц:

а) ClF₃, ClF₄^–;

б) BrF₄⁺, ClF₅.

 

12.23. Предскажите тип гибридизации орбиталей центрального атома галогена и геометрическую форму частиц:

а) BrF₆⁺, BrF₄^–;   

б) ClF₆⁺_, ClО₃F.

 

12.24. Предскажите тип гибридизации орбиталей центрального атома галогена и геометрическую форму частиц:

а) BrF₃, [BrF₄]⁺;

б) [BrF₄]⁻, BrF₅.

 

12.25. Предскажите тип гибридизации орбиталей центрального атома галогена и геометрическую форму частиц:

а) IF₅, [IF₅]²⁻;

б) [ICl₄]⁻, ICl₃.

 

Химические свойства галогенов и их соединений (вопросы)

12.26. В лаборатории без этикеток оказались три склянки с бесцветными кристаллами солей – бромид натрия, хлорид натрия и иодид натрия. Предложите способы идентификации данных солей. Приведите уравнения реакций, иллюстрирующие эти способы.

12.27. В трех пробирках находятся хлорид калия, хлорат калия, бромид калия. Как можно узнать, где какое вещество находится? Напишите уравнения протекающих реакций.

 

12.28. Как получить НIО₃, исходя из свободного иода, диоксида марганца и соляной кислоты? Напишите уравнения соответствующих реакций.

 

12.29. Предложите методы разделения смеси, состоящей из хлорида натрия, иода и фторида кальция. Напишите уравнения протекающих реакций.

 

12.30. Имеются CaCO₃ и NaCl. Предложите возможные способы получения белильной извести из данных веществ (выбор процессов и реактивов не ограничен).

 

12.31.     Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KMnO₄(разб.) + KI(разб.) =…

KMnO₄(конц.) + KI(разб.) = … (при нагревании)

KI(конц.) + KMnO₄(разб.) = …

 

12.32. Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KMnO₄(разб.) + H₂SO₄(разб.) + KI(разб.) = …

KMnO₄(разб.) + KI(разб.) + H₂SO₄(разб.) = …

KMnO₄(конц.) + H₂SO₄(разб.) + KI(разб.) = … (при нагревании)

 

12.33. Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KI(разб.) + H₂SO₄(разб.) + KMnO₄(разб.) = …

KI(конц.) + H₂SO₄(разб.) + KMnO₄(разб.) = …

KI(конц.) + KMnO₄(разб.) + H₂SO₄(разб.) = …

 

12.34. Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KI(разб.) + HNO₃(разб.) + KMnO₄(разб.) = …

KMnO₄(конц.) + KI(разб.) + HNO₃(конц.) = … (при нагревании)

KMnO₄(конц.) + HNO₃(конц.) + KI(разб.) = … (при нагревании)

 

12.35. Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KMnO₄(разб.) + KOH(разб.) + KI(разб.) = …

KMnO₄(разб.) + KI(разб.) + KOH(разб.) = …

KMnO₄(конц.) + KOH(разб.) + KI(разб.) = … (при нагревании)

 

12.36. Составьте уравнения реакций, протекающих при смешивании равных объемов концентрированных или разбавленных водных растворов следующих веществ в заданном порядке:

KMnO₄(разб.) + KOH(конц.) + KI(разб.) = …

KMnO₄(конц.) + KOH(конц.) + KI(разб.) = …

KMnO₄(конц.) + KI(разб.) + KOH(конц.) = … (при нагревании)

 

12.37. Почему плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянной посуде? Дайте обоснованный ответ. Приведите уравнение протекающей реакции.

 

12.38. Через раствор бромида натрия пропустили хлор до завершения реакции. Полученный раствор подвергли электролизу. Продукт, образовавшийся на аноде, поглотили горячим раствором гидроксида калия. В полученный раствор добавил иодоводородную кислоту, в результате выпал осадок темного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

 

12.39. Водный раствор иодида калия подкислили серной кислотой и добавили избыток пероксида водорода. Выпавший осадок отфильтровали и обработали избытком хлорной воды. Напишите уравнения протекающих реакций.

 

12.40. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:

FeSO₄ + KClO₃ + KOH ® K₂FeO₄ +…+…+…

I₂ + K₂SO₃ +... ® K₂SO₄ +…+…

 

12.41. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:

Na₂SО₃ + KIO₃ + … ® K₂SO₄ + … + … + …

KNO₂ + …+ H₂SO₄ ® I₂ + NO + … + …

 

12.42. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:

KI + KIO₃ + … ® K₂SO₄ + … + … + …

KMnO₄ + …+ H₂SO₄ ® I₂ +... + … + …

 

12.43. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:

Cl₂ + NH₃^.H₂O ®

NaBr + NaBrO₃ + H₂SO₄ ®

 

12.44. Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:

MnSO₄ + NaClO + NaOH ®MnO₂ + … + … + …

Fe(OH)₃ + Br₂ + … ® K₂FeO₄ + … + …

 

12.45. Составьте уравнения реакций и укажите условия их протекания:

а) Cl₂ + Na₂SO₃ =;    

Cl₂ + NaOH =.

 

б) I₂ + HNO₃ =;           

I₂ + KI =.

 

12.46. Составьте уравнения реакций и укажите условия их протекания:

а) MnO₂ + HCl =;                 

KI + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ =.

 

б) Ca(ClO)₂ + HCl =;  

K₂Cr₂O₇ + HCl =.

 

12.47. Составьте уравнения реакций и укажите условия их протекания:

а) NaBrO₃ + NaBr + H₂SO₄ =;                

KI + KMnO₄ + H₂SO₄ =

 

б) H₂SO₄ + HI =;                  

Cl₂ + I₂ + H₂O =.

 

12.48. Составьте уравнения реакций и укажите условия их протекания:

а) KClO₃ + HCl =;                

KClO₃ → KCl.         

 

б) IO₃^- + I^- + H₃O⁺ =;           

IO₃^- + Cl^- =.

 

12.49. Составьте уравнения реакций, используя электронно-ионные полуреакции:

а) Br₂  + ClO₃^-   =;               

Cl^–  + ClO₃^- =.

 

б) H₂SO₄(конц.) + NaCl =;       

H₂SO₄(конц.) + NaBr =.   

 

12.50. Составьте уравнения реакций, используя электронно-ионные полуреакции:

а) KI + FeCl₃ =;                    

KMnO₄ + HCl =.

 

б) HNO₃ + HI =;                   

I₂ + HNO₃ = HIO₃ + …