Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

  • Библиотека
  • Химия
  • Методические рекомендации для подготовки учащихся к ЕГЭ по химии. Решение заданий С 2

Методические рекомендации для подготовки учащихся к ЕГЭ по химии. Решение заданий С 2

Методические рекомендации для подготовки учащихся к ЕГЭ по химии. Решение заданий С 2

(Основной источник – сайт педагогического университета ИД « 1 сентября», методические рекомендации О. С. Габриеляна)

Выполнение задания С2 предполагает углубленное изучение свойств неорганических веществ и понимание взаимосвязей между различными классами и группами веществ.

При выполнении этого задания анализ возможных превращений следует осуществлять по двум направлениям: 1. Реакции без изменения степени окисления (кислотно-основные свойства, реакции иного обмена) и 2. Возможность протекания окислительно-восстановительного взаимодействия между веществами.

Задание С2, проверяет знания о свойствах веществ, в том числе и амфотерных свойствах.

Иногда в заданиях встречаются задания на амфотерные свойства о которых мало где рассказывается.

Поэтому для успешного выполнения этого задания нужно знать еще и способы разрушения комплексных солей.

Оксиды и гидроксиды многих переходных металлов имеют амфотерные свойства. Они нерастворимы в воде, но взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами. При подготовке к ЕГЭ нужно усвоить материал о свойствах соединений цинка, бериллия, алюминия, железа, хрома. Рассмотрим некоторые реакции на примере цинка, алюминия и их соединений.

Основные свойства при взаимодействии с сильными кислотами:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Кислотные свойства при взаимодействии со щелочами:

а) Реакции при сплавлении.

Формулу гидроксида цинка записывают в кислотной форме H2ZnO2 (цинковая кислота).

H2ZnO2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O (цинкат натрия)

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

Кислотная форма гидроксида алюминия H3AlO3 (ортоалюминиевая кислота), но она неустойчива, и при нагревании отщепляется вода: H3AlO3 – H2O = HAlO2, получается метаалюминиевая кислота.

По этой причине при сплавлении соединений алюминия со щелочами получаются соли – метаалюминаты:

Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

б) Реакции в растворе происходят с образованием комплексных солей: Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2 [Zn(OH)4]

ZnO + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] -

тетрагидроксоцинкат натрия.

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] -

тетрагидроксоалюминат натрия.

При взаимодействии соединений алюминия со щелочами в растворе получаются разные формы комплексных солей:

Na[Al(OH)4] – тетрагидроксоалюминат натрия,

Na3[Al(OH)6] – гексагидроксоалюминат натрия,

Na[Al(OH)4 (H2O)2] – диакватетрагидроксоалюминат натрия.

Форма соли зависит от концентрации щелочи.

Соединения бериллия – ВеО и Ве(ОН)2 – взаимодействуют со щелочами аналогично соединениям цинка, соединения хрома (III) и железа (III) – Cr2O3, Cr(OH)3, Fe2O3, Fe(OH)3 – аналогично соединениям алюминия, но оксиды этих металлов взаимодействуют со щелочами только при сплавлении.

Cr2O3 + NaOH = NaCrO2 + H2O -

метахромит натрия, хромат (III) натрия.

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O -

феррит натрия, феррат (III) натрия.

При взаимодействии гидроксидов этих металлов со щелочами в растворе получаются комплексные соли с координационным числом 6.

Гидроксид хрома (III) легко растворяется в щелочах.

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6 -

гексагидроксохромат (III) натрия.

Гидроксид железа (III) имеет очень слабые амфотерные свойства, взаимодействует только с горячими концентрированными растворами щелочей: Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3[Fe(OH)6] -

тетрагидроксоферрат (III) натрия.

Из рассматриваемых металлов с растворами щелочей взаимодействуют только Ве, Zn, Al:

Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2­ -

тетрагидроксобериллат натрия.

2n + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2­

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2­

Железо и хром с растворами щелочей не реагируют, эти реакции возможны только при сплавлении с твёрдыми щелочами.

При рассмотрении способов разрушения комплексных солей можно выделить несколько случаев:

При действии избытка сильной кислоты получается две средних соли и вода:

NaAl(OH)4 + 4HClизб. = NaCl + AlCl3 + H2O

K3Cr(OH)6 + 6HNO3 изб. = 3KNO3 + Cr(NO3)3 + 6H2O

При действии недостатка сильной кислоты получается средняя соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:

NaAl(OH)4 + HClнед. = NaCl + Al(OH)3 + H2O

K3Cr(OH)6 + 3HNO3 нед. = 3KNO3 + Cr(OH)3 + 3H2O

При действии слабой кислоты получается кислая соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:

NaAl(OH)4 + H2S = NaHS + Al(OH)3 + H2O

K3Cr(OH)6 + 3H2CO3 = 3KHCO3 + Cr(OH)3 + 3H2O

При действии углекислого или сернистого газа получается кислая соль активного металла и амфотерный гидроксид:

NaAl(OH)4 + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3

K3Cr(OH)6+ 3SO2 = 3KHSO3 + Cr(OH)3

При действии солей, образованных сильными кислотами и катионами Fe3+, Al3+ и Cr3+ происходит взаимное усиление

гидролиза, получается два амфотерных гидроксида и соль активного металла:

3NaAl(OH)4 + FeCl3 = 3Al(OH)3 + Fe(OH)3 + 3NaCl

K3Cr(OH)6 + Al(NO3)3 = Al(OH)3 + Cr(OH)3 + 3KNO3

6. При нагревании выделяется вода:

NaAl(OH)4 = NaAlO2 + 2H2O

K3Cr(OH)6 = KCrO2 + 2H2O + 2KOH

Литература:

1. Неорганическая химия. В 2 томах.

2. Неорганическая химия. В 2 томах.

Том 1: Д. Шрайвер, П. Эткинс – Москва, Мир, 2009 г. – 680с.

Том 2: Д. Шрайвер, П. Эткинс – Санкт-Петербург, Мир, 2009 г. -488 с.

3. Неорганическая химия: Д. А. Князев, С. Н. Смарыгин – Москва, Дрофа, 2004 г. – 592 с.

4. Общая и неорганическая химия в вопросах: Р. А. Лидин, Л. Ю. Аликберова, Г. П. Логинова – Санкт-Петербург, Дрофа, 2004 г. – 304 с.

5. Общая и неорганическая химия: Н. Н. Павлов – Санкт-Петербург, Дрофа, 2002 г. – 448 с.

6. Общая химия: Н. Л. Глинка – Москва, Интеграл-Пресс, 2008 г. – 728 с.

7. Общая химия: Т. И. Дробашева – Москва, Феникс, 2004 г. – 448 с.

Сборник задач и упражнений по общей и неорганической химии: – Санкт-Петербург, Дрофа, 2005 г. – 240 с.

9. Химический атлас: Л. Д. Борзова, Н. Ю. Черникова, В. В. Якушев – Москва, Издательство Российского Университета дружбы народов, 2004 г. – 224 с.

10. Химия. Экзаменационные ответы: – Санкт-Петербург, Буклайн, 2006 г. – 32 с.

А. М. Галенко, МОУ СОШ № 67, г. Волгоград