§ 41. Элементы IVA-группы. Углерод и кремний

Вопросы, задания, задачи

1. Назовите аллотропные модификации углерода и области их использования. Прокомментируйте с химической точки зрения следующий текст: «Разнообразие его свойств поражает: самый мягкий и сверхтвёрдый, эталон прозрачности и абсолютной черноты, теплоизолятор и один из лучших проводников тепла, диэлектрик, проводник и полупроводник».

2. Составьте формулу электронной конфигурации и электронно-графическую схему кремния в основном и в одном из возбуждённых состояний.

3. Запишите для элементов с атомными номерами 6, 14, 32, 50 формулы:

  • а) высших оксидов;
  • б) летучих водородных соединений.

4. Составьте уравнения реакций:

  • а) углерода с кислородом, водородом, бериллием (указывая степени окисления);
  • б) углекислого газа с водой, оксидом бария, гидроксидом калия;
  • в) оксида кремния(IV) с гидроксидом калия, оксидами кальция и бария.

5. Почему в атмосфере кислорода оксид углерода(IV) не горит, а оксид углерода(II) сгорает? Рассчитайте объём кислорода (н. у.), необходимый для сжигания угарного газа (н. у.) объёмом 15 м3.

6. По термохимическому уравнению «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»2«/mn»«msub»«mi»§#1057;§#1054;«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1054;«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«mn»2«/mn»«msub»«mi»§#1057;O«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»566«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1082;§#1044;§#1078;«/mi»«/math» вычислите количество теплоты, выделившейся при сгорании угарного газа объёмом 1 м3 (н. у.).

7. Предложите физический и химический способы разделения смеси оксидов углерода так, чтобы каждый из них был получен отдельно.

8. В сосуд, заполненный раствором гидроксида натрия, пропустили смесь угарного и углекислого газов. Почему наблюдается уменьшение размера пузырьков газа по мере их движения в растворе? Какое вещество собирается в пробирке над водным раствором? Какие вещества присутствуют в растворе?

9. Составьте уравнения реакций согласно схеме:

  • а) «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mi»§#1057;H«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»1«/mn»«/mover»«mi»§#1057;O«/mi»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»2«/mn»«/mover»«msub»«mi»§#1057;O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»3«/mn»«/mover»«mi»§#1057;O«/mi»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»4«/mn»«/mover»«msub»«mi»C§#1053;«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mi»§#1054;§#1053;«/mi»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»5«/mn»«/mover»«msub»«mi»C§#1053;«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mi»§#1054;Na«/mi»«/math»;
  • б) «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mi»Fe«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»1«/mn»«/mover»«msub»«mi»§#1057;O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»2«/mn»«/mover»«msub»«mi»K§#1053;CO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»3«/mn»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»K«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»CO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»4«/mn»«/mover»«msub»«mi»§#1057;O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mover»«mo stretchy=¨false¨»§#8594;«/mo»«mn»5«/mn»«/mover»«msub»«mi»§#1057;§#1072;§#1057;§#1054;«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«/math».

10. Углекислый газ объёмом 0,784 дм3 (н. у.) был полностью поглощён раствором, содержащим гидроксид натрия химическим количеством 0,04 моль. Определите массы полученных солей.

Повышенный уровень