Природный Азот состоит из двух стабильных изотопов: 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Изотоп 15N применяют в химических и биохимических исследованиях в качестве меченого атома. Из искусственных радиоактивных изотопов Азота наибольший период полураспада имеет 13N (T½ = 10,08 мин), остальные весьма короткоживущие. В верхних слоях атмосферы, под действием нейтронов космического излучения, 14N превращается в радиоактивный изотоп углерода 14С. Этот процесс используют и в ядерных реакциях для получения 14С. Внешняя электронная оболочка атома Азота состоит из 5 электронов (одной неподеленной пары и трех неспаренных - конфигурация 2s22р3. Чаще всего Азот в соединениях 3-ковалентен за счет неспаренных электронов (как в аммиаке NН3). Наличие неподеленной пары электронов может приводить к образованию еще одной ковалентной связи, и Азот становится 4-ковалентным (как в ионе аммония NH4). Степени окисления Азот меняются от +5 (в N2O5) до -3 (в NH3). В обычных условиях в свободном состоянии Азот образует молекулу N2, где атомы N связаны тремя ковалентными связями. Молекула Азота очень устойчива: энергия диссоциации ее на атомы составляет 942,9 кдж/моль (225,2 ккал/моль), поэтому даже при t ок. 3300°С степень диссоциации Азот составляет лишь около 0,1%.
Физические свойства Азота. Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м3 (при 0°С и 101325 н/м2 или 760 мм рт. ст.), tпл -209,86°С, tкип -195,8°С. Азот сжижается с трудом: его критическая температуpa довольно низка (-147,1°С) а критическое давление высоко 3,39 Мн/м2 (34,6 кгс/см2); плотность жидкого Азота 808 кг/м3. В воде Азот менее растворим, чем кислород: при 0°С в 1 м3 Н2О растворяется 23,3 г Азота. Лучше, чем в воде, Азот растворим в некоторых углеводородах.
Часть А
А1.Электронная
формула внешнего энергетического уровня иона Si⁴⁻ Б) 3s²3p⁶
А2. В ряду химических элементов O –N- C– Si
восстановительная Б) Увеличивается
А3. Кислоты состава
НЭО₃ - Б) Азот и Н₃ЭО₄ - Г) Фосфор
А4. Молекулярную кристаллическую решетку имеет: Г) иод
А5. Какие из утверждений о галогенах верны? . В) Верны оба утверждения
А6. Взаимодействию концентрированной серной кислоты с медью
соответствует схема превращений: Б) S⁺⁶→ S ⁺⁴
А7. В сокращенном
ионном уравнении реакции серной кислоты с гидроксидом алюминия сумма
коэффициентов равна: Г) 16
6H⁺ +2AI(OH)₃=2AI³⁺+6H₂O
А8. Массовая доля
кислорода в сульфате цинка равна: В) 39%
Часть В
В1. Оксид серы (VI) взаимодействует с: 4)
Гидроксидом натрия 2) Водой 5) Оксидом лития
В2.Установите соответствие между уравнением реакции и
веществом-окислителем, участвующим в данной реакции:
Уравнение реакции
Окислитель 1) 2HN⁺⁵O₃ + N⁺²O =3N⁺⁴O₂ +H₂O
- А) HNO₃
2) 2NO + O₂= 2NO₂ - В) O₂
3) 6Li + N₂ = 2Li₃N - N₂
Часть С
С1. Напишите
уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
Cl₂ → KClO₃ → KCl→ HCl
6KOH +3CI₂=KCIO₃ +5KCI + 3H₂O
2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ (150—300 °C, кат. MnO₂)
2KCl + H₂SO₄= 2HCl +K₂SO₄
С2.
К 250 г 12%-ного
раствора нитрата серебра прибавили раствор хлорида натрия. Вычислите массу
образовавшегося осадка.
1. Находим массу нитрата серебра в 250г. 12% раствора:
m(AgNO₃)=ω%×m(р-ра)÷100%=12%×250г.÷100%=30г.
2. Находим молярную массу нитрата серебра:
M(AgNO₃)=108+14+16x3=170г./моль
3. Находим количество вещества нитрата серебра в 30г.
n(AgNO₃)=m(AgNO₃)÷M(AgNO₃)=30г.÷169г./моль=0,18моль
4. Запишем уравнение реакции:
AgNO₃ + NaCI=NaNO₃ + AgCI↓
5. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции из 1моль нитрата серебра образуется 1моль хлорида серебра, значит из 0,18моль нитрата серебра образуется 0,18моль хлорида серебра.
6. Находим молярную массу хлорида серебра и его массу количеством вещества 0,18моль
M(AgCI)=108+35,5=143,5г./моль
m(AgCI)=n(AgCI)×M(AgCI)=0,18моль×143,5г./моль=25,83г.
7.ответ: образуется 25,83г. хлорида серебра.
Часть А
А1.Электронная формула внешнего энергетического уровня иона
Br⁻: А) 4s²4p⁶
А2.В ряду химических элементов
неметаллов присоединять электроны: Б)
Увеличивается
А3.Оксиды с общей
формулой ЭО₂
и летучие водородные соединения с общей формулой ЭН4 образуют
элементы подгруппы: - А) углерода
А4. Сера проявляет
степень окисления +4 в соединении: В) K2SO3
А5. Коэффициент перед
формулой окислителя в уравнении реакции, схема которой 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O,
равен Г) 3
А6. Оксид углерода (II) проявляет восстановительные свойства
при нагревании c: А) Fe₂O₃;
А7. Сумма всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных
уравнениях реакции между азотной кислотой и карбонатом кальция соответственно
равны:
Г) 10 и 6
CaCO₃ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O
CaCO₃ + 2H⁺ + 2NO₃⁻ = Ca²⁺ + 2NO₃⁻ + CO↑₂ + H₂O
CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O
А8. Массовая доля кислорода в нитрате серебра равна: А) 28%
Часть В В 1. Установите соответствие между исходными
веществами, вступающими в реакцию обмена, и сокращенными ионными уравнениями
этих реакций:
Исходные вещества
Сокращенные ионные уравнения
1) H₂SO₄ и BaCl₂ Б) Ba²⁺ + SO₄²⁻= BaSO₄
2)
Ba(OH)₂ и K₂CO₃ Г) Ba²⁺ + CО₃²⁻ = BaCO3
3) Al(NO₃)₃ и KOH А) Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)3
4) BaBr₂ и Na₂SO₄ Б) Ba²⁺ + SO₄²⁻= BaSO₄
В2. Оксид углерода
(IV) взаимодействует с: 1) Оксидом кальция
Часть С
С1. Напишите уравнения реакций, с которых можно
осуществить следующие превращения: SO₃ → H₂SO₄ → K₂SO₄ → BaSO₄
SO₃ + H₂O= H₂SO₄
H₂SO₄ +2KOH= K₂SO₄ +H₂O
K₂SO₄ + Ba(OH)₂= BaSO₄↓ + H₂O
C2. Вычислите массу
соли, полученной при взаимодействии оксида меди (II) с 10 %-м раствором серной
кислоты массой 40 г.
1. Находим массу серной кислоты в 40г. 10% раствора:
m(H₂SO₄)=ω%×m(р-раH₂SO₄)÷100%=10%×40г.÷100%=4г.
2. Находим молярную массу серной кислоты и ее количество вещества в 4г.:
M(H₂SO₄)=1×2+32+64=98г./моль
n(H₂SO₄)=m(H₂SO₄)÷M(H₂SO₄)=4г.÷98г./моль=0,04моль
3. Запишем уравнение реакции:
CuO + H₂SO₄= CuSO₄+H₂O
4. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции их 1моль серной кислоты образуется 1 моль сульфата меди, значит из 0,04моль серной кислоты образуется тоже 0,04моль сульфата меди.
5. Определяем молярную массу сульфата меди и ее массу количеством вещества 0,04моль:
M(CuSO₄)=64+32+16x4=160г./моль
m(CuSO₄)=n(CuSO₄)хM(CuSO₄)=0,04мольх160г./моль=6,4г.
6.ответ: образуется 6,4г. сульфата меди.
