Металлы - микроэлементы, тяжелые металлы и их соединения

Контрольные задания 151-160

151. Охарактеризуйте химические свойства кадмия и его соединений.

Представьте:

− электронную формулу атома кадмия и его степени окисления;

− ежегодно во всем мире в атмосферу поступает в виде частиц оксида и сульфида кадмия 7300 т кадмия. Рассчитайте, какой массе оксида это соответствует?;

− установлено, что кадмий может накапливаться в генеративных органах растений (плоды, семена). Содержание  кадмия в питательной среде в виде нитрата кадмия 100 мг/л вызвало гибель ячменя через 2 месяца роста. Рассчитайте:

а) молярную и молярную концентрация эквивалента такого раствора;

в) составьте уравнения гидролиза нитрата кадмия;

в) рассчитайте константу и степень гидролиза.

152.Рассмотрите химические свойства основных соединений кадмия: оксидов, гидроксидов, солей:

− поступающий в реки кадмий осаждается в донном иле в виде гидроксидов и карбонатов кадмия, которые возвращаются в жидкую среду при понижении рН водной системы. Почему? Составьте соответствующие уравнения взаимодействий в молекулярном и ионном виде;

153.Опишите фитотоксичный  характер влияния соединений кадмия на растения:

− каковы источники попадания соединений кадмия в почву, в воду, атмосферу?;

− на почвах с повышенным содержанием ионов Н⁺ известкование снижает подвижность ионов Cd²⁺. Почему? Составьте уравнения реакции;

− при разложении смеси карбонатов цинка и кадмия массой 14.2 г выделился оксид углерода (IV) объемом 3.40 л. Определите массовую долю карбонатов цинка и кадмия в смеси.

154. Установлено, что фосфорные удобрения различных месторождений содержат от 10 до 170 мг кадмия на 1 кг Р₂О₅. Рассчитайте массу кадмия, попадающего в почву с 100 т фосфоритной муки;

− в ирригационных водах содержание Cd²⁺ может составлять 0.01 мг/л. Рассчитайте:

а) число молей кадмия в этой воде;

б) какой объем сероводорода (н.у.) потребуется пропустить через 1 л такой воды для получения 12.0 г сульфида кадмия?

155. Цинк обладает слабой  фитотоксичностью, которая растет при высоком содержании цинка (300-500 мг/кг):

− рассчитайте, какой массе сульфата цинка это отвечает?;

− докажите соответствующими уравнениями реакций в молекулярном и ионном виде реакцию среды при гидролизе сульфата цинка.

156.Охарактеризуйте:

− строение атома цинка;

− отношение цинка к следующим реагентам:

Zn + О₂ →

Zn + H₂SO_4(paзб) →

Zn + NaOH + H₂O →

Определите и докажите тип реакций;

− рассчитайте объем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 20 г цинка с раствором серной кислоты с ω =10%, плотностью 1.060 г/см⁸.

157. Рассмотрите:

− химические свойства гидроксида цинка;

− получение аммиакатов цинка, их диссоциацию в растворе;

− гидролиз соли цинка (на примере хлорида цинка).                     

158. Установлено, что недостаток цинка в растениях ведет к распаду белков. Вынос цинка с урожаем составляет  2.25 кг с 1 га. В каждом кг сухого навоза находится 96 мг цинка. Рассчитайте, какой массе цинкового удобрения

ZnSO₄ ∙ 7Н₂О,  соответствует 1 тонна внесенного в почву навоза?

 Осуществите превращения:

ZnSO₄ →Zn(OH)₄ → Na₂[Zn(OH)₄]

159.Прокаливание карбоната цинка приводит к образованию оксида цинка и газа:

− представьте уравнение реакции разложения;

− докажите соответствующими уравнениями тип полученного оксида;

− какой объем газа выделится  при прокаливании 1 моля карбоната цинка?

− установлено, что вынос цинка с урожаем может составить 2.25 кг/га. Рассчитайте массу цинкового удобрения ZnSO₄ ∙ 7Н₂О, необходимую для компенсации выноса цинка из почвы.

160.Охарактеризуйте химические свойства железа и его соединений:

− изобразите электронную формулу атома железа в нормальном и возбужденном состояниях,  укажите степени окисления атома железа;

− обоснуйте характер оксидов и гидроксидов железа (II) и (III).

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Количественный анализ

Аналитическая химия – наука об определении химического состава веществ. Количественный анализ предназначен для определения содержания, т.е. количества, массы, концентрации или массовой доли отдельных компонентов в анализируемом образце, материале, веществе и т.д. Под компонентами в аналитическом смысле понимают атомы химических элементов, ионы, молекулы, функциональные группы и т.д.

  Количественный анализ любого образца, материала, вещества проходит ряд стадий:

1. Отбор пробы – проводится таким образом, чтобы состав пробы правильно отражал состав всего анализируемого материала.

2. Подготовка пробы к анализу – может включать три операции: высушивание до постоянной массы; растворение пробы; отделение мешающих примесей.

3. Измерение аналитического сигнала – обычно проводят несколько параллельных измерений (3-5) в одинаковых условиях.

4. Расчет содержания определяемого компонента по средней величине аналитического сигнала.

 Аналитическим сигналом называется любая физическая величина (масса, объем, интенсивность поглощения света, электропроводность и др.), прямо или косвенно связанная с содержанием определяемого компонента.

Определение содержания одного и того же компонента можно осуществлять путем измерения разных аналитических сигналов, то есть разными методами. По происхождению аналитического сигнала методы количественного анализа подразделяются:  на химические, физико-химические, физические и биологические. В лабораторном практикуме предусмотрены химические методы количественного анализа. В них аналитический сигнал возникает в результате протекания химической реакции. В свою очередь химические методы  делятся на титриметрический анализ, где аналитическим сигналом служит объем раствора, и гравиметрический анализ, где аналитическим сигналом является масса вещества.