Тест по теме: «Неметаллы и их соединения»

Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух.

Неметаллы – химические элементы, атомы которых принимают электроны для завершения внешнего энергетического уровня, образуя при этом отрицательно заряженные ионы.

Электронная конфигурация валентных электронов неметаллов в общем виде — ns²np¹⁻⁵ Исключение составляют водород (1s¹) и гелий (1s²), которые тоже рассматривают как неметаллы.

Если в Периодической системе мысленно провести диагональ от бериллия к астату, то в правом верхнем углу таблицы будут находиться элементы-неметаллы. Среди неметаллов есть s-элемент – водород; р-элементы бор; углерод, кремний; азот, фосфор, мышьяк, кислород, сера, селен, теллур, галогены и астат. Элементы VIII группы – инертные (благородные) газы, которые имеют полностью завершенный внешний энергетический уровень и их нельзя отнести ни к металлам, ни к неметаллам.

Неметаллы обладают высокими значениями сродства к электрону ,электроотрицательность и окислительно-восстановительный потенциал.

Характеристика атомов химических элементов — неметаллов

Неметаллы можно охарактеризовать в зависимости от строения их атомов, а также по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева. Рассмотрим характеристику химического элемента — неметалла на примере фосфора:

1. P – фосфор.

2. Порядковый номер – 15. Элемент находится в 3 периоде, в V группе, А (главной) подгруппе.

3. Z=15 (заряд ядра), M=31 (массовое число), e=15 (число электронов), p=15 (число протонов), n=31-15=16 (число нейтронов).

4. ₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3p³ – электронная конфигурация, валентные электроны 3s²3p ³.

5. Основное состояние

Возбужденное состояние

6. p-элемент, неметалл.

7. Высший оксид – P₂O₅ — проявляет кислотные свойства:

P₂O₅ + 3Na₂O = 2Na₃PO₄

Гидроксид, соответствующий высшему оксиду – H₃PO₄, проявляет кислотные свойства:

H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

8. Минимальная степень окисления «-3», максимальная – «+5»

Неметаллы – простые вещества

В свободном виде фтор, хлор, кислород, азот, водород и инертные газы представляют собой газообразные вещества, йод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор – твёрдые вещества; бром — жидкость.

Молекулы галогенов, кислорода и азота двухатомны: F₂, Cl₂, Br₂, I₂, O₂, N₂.

Кислород и озон

Кислород относится к семейству p-элементов. Электронная конфигурация атома кислорода 1s²2s²2p⁴. В своих соединениях кислород способен проявлять несколько степеней окисления: «-2», «-1» (в пероксидах), «+2» (F₂O). Для характерно проявление явления аллотропии – существования в виде нескольких простых веществ – аллотропных модификаций. Аллотропные модификации кислорода – кислород O₂ и озон O₃.

В свободном состоянии кислород представляет собой газ без цвета и запаха, плохо растворимый в воде, озон – газ с резким запахом, неустойчив.

Различают промышленные и лабораторные способы получения кислорода. Так, в промышленности кислород получают перегонкой жидкого воздуха, а к основным лабораторным способам получения кислорода относят реакции термического разложения сложных веществ:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

4K₂Cr₂O₇ = 4K₂CrO₄ + 2Cr₂O₃ +3O₂↑

2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂↑

2KClO₃=2KCl +3 O₂↑

Во всех реакциях взаимодействия с простыми веществами, кроме фтора, кислород проявляет окислительные свойства:

4P + 5O₂=2P₂O₅ (при нагревании)

P -3e = P³⁺ — процесс окисления (восстановитель)

O₂ +2e = 2O^2- — процесс восстановления (окислитель)

4Li + O₂ =2Li₂O (при н.у.)

Li -e = Li⁺ — процесс окисления (восстановитель)

O₂ +2e = 2O^2- — процесс восстановления (окислитель)

При взаимодействии со сложными веществами происходит образование оксидов соответствующих элементов:

2H₂S + O₂ =2SO₂ + 2H₂O

Озон – более сильный окислитель, чем кислород. Получение озона осуществляют путем электрического разряда через кислород:

3O₂↔2O₃ – Q

Качественная реакция на озон – взаимодействие озона с иодидом калия (с кислородом эта реакция не идет):

2KI + O₃ + H₂O = I₂ + 2KOH + O₂

Выделяющийся в ходе реакции йод фиксируют по посинению крахмала.

Воздух

Воздух представляет собой смесь газов, растворенных друг в друге. В состав воздуха входят азот (78% по объему), кислород (21% по объему), благородные (инертные) газы (около 1% по объему), оксид углерода (IV), пары воды и различные примеси. Содержание оксида углерода (IV), паров воды и примесей в воздухе может меняться в зависимости от условий.

Диоксид углерода образуется в природе в результате процессов горения растительных материалов, при дыхании живых организмов и гниении. Большое количество CO₂ поступает в атмосферу в результате деятельности человека. Несмотря на постоянное поступление CO₂ в атмосферу среднее его содержание в воздухе практически всегда находится на уровне 0,03% по объему.

Содержание водных паров в воздухе колеблется от нескольких долей процента до нескольких процентов и определяется местными условиями и температурой.

Примеры решения задач

Задание1.	Определите объем воздуха, необходимый для полного окисления сероводорода объемом 448 л.
Решение	Окислительная способность воздуха обусловлена наличием в воздухе кислорода. Объемная доля кислорода в воздухе – 21%, т.е. 1/5 часть от всего объема воздуха. Запишем уравнение реакции полного окисления сероводорода кислородом воздуха: 2H₂S + 3O₂ =2SO₂ +2H₂O Найдем количество вещества сероводорода: v(H₂S) = V(H₂S)/V_m v(H₂S) = 448/22,4 = 20 моль По уравнению число моль кислорода: v(O₂)=1,5× v(H₂S) v(O₂)=1,5×20=30 моль Найдем объем кислорода: V(O₂)= v(O₂) × V_m V(O₂)= 30 ×22,4 =672 л Тогда объем воздуха: V= V(O₂) ×5 V= 672×5= 3360 л
Ответ	Объем воздуха — 3360 л

Задание 2

Охарактеризуйте кислород по его положению в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Ответ

1. O – кислород. 2. Порядковый номер – 8. Элемент находится во 2 периоде, в VI группе, А (главной) подгруппе. 3. Z=88 (заряд ядра), M=16 (массовое число), e=8 (число электронов), p=8 (число протонов), n=16-8=8 (число нейтронов). 4. ₈O 1s²2s²2p⁴ – электронная конфигурация, валентные электроны 2s²2p⁴. 5. Основное состояние

Возбужденного состояния нет 6. p-элемент, неметалл. 7. Минимальная степень окисления «-2», максимальная – «+2»

Тест по теме: «Неметаллы и их соединения»

При решении заданий №1-10 правильным является только один из предложенных ответов, указанный под определенной буквой.

Желаю успеха!

Какую аллотропную модификацию сера не образует?

А. Моноклинная В. Ромбическая

Б. Пластическая Г. Графит

2. С какими, из предложенных элементов, азот реагирует при обычных условиях?

А. Литий В. Кремний

Б. Калий Г. Водород

3. Какой элемент, кроме кислорода, образует природное соединение кварц?

А. Сера В. Кремний

Б. Азот Г. Хлор

4. Хлор при обычных условиях:

А. Газ, желтого цвета с раздражающим запахом

Б. Жидкость , красно-коричневого цвета со зловонным запахом

В. Твердое вещество с металлическим блеском, пары фиолетовые

Г. Газ, желто-зеленого цвета с удушающим запахом.

5. Какая степень окисления характерна кислороду в пероксидах?

А. -2 В. +2

Б. -1 Г. +1

6. Укажите, какое химическое уравнение описывает процесс промышленного получения азотной кислоты :

А. 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 В. 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

Б. Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3 Г. N2O5 + H2O = 2HNO3

7. Определите коэффициент перед окислителем в реакции:

Cu + HNO3 (конц) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

А. 4 В. 1

Б. 2 Г. 3

8. Основным компонентом болотного газа является:

А. PH3 В. H2S

Б. CH4 Г. HCl

9. С разбавленной серной кислотой реагируют все вещества ряда:

А. C, MgO, Cu В. P2O5, KOH, MgCl2

Б. CuO, Na2CO3, Zn Г.BaCl2, Mg(OH)2, S

10. Элемент с самым высоким значением электроотрицательности – это:

А. Водород В. Кислород

Б. Фтор Г. Азот

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 115; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!