Пособие содержит необходимый материал для подготовки к всероссийской проверочной работе по химии в 11-м классе. Приведено описание демонстрационной версии работы, 5 авторских учебно-тренировочных вариантов, соответствующих образцу и кодификатору всероссийской проверочной работы в 11-м классе. Ко всем вариантам приведены решения и ответы. Пособие будет полезно для учителей, учащихся 11-х классов и их родителей.
Описание учебника
Предлагаемое пособие окажет помощь в подготовке одиннадцатиклассников к всероссийской проверочной работе (ВПР) по химии.
Такая форма государственной проверки предназначена для итоговой оценки уровня общеобразовательной подготовки выпускников средней школы, изучавших химию на базовом уровне и не планирующих сдавать ЕГЭ по этому предмету. Проверочная работа будет состоять из 15 заданий, позволяющих оценить качество усвоения школьниками знаний и умений, общих для всех действующих программ и учебников по химии для средней школы.
Сложность большинства заданий соответствует базовому уровню. Исключение составляют задания 9, 10, 13 и 14, представленные на повышенном уровне, что позволяет школьникам в полной мере продемонстрировать свои достижения.
Подготовка к всероссийской проверочной работе должна стать органичным элементом заключительного этапа изучения химии и обеспечить повторение, закрепление и обобщение программного материала, выявление и ликвидацию возможных пробелов. При этом важно не только ещё раз повторить теоретический. материал, но и включиться в тренинг эффективного использования теории для решения конкретных задач. На этом этапе целесообразно использовать задания в формате предстоящей проверочной работы.
При этом авторы учли пояснение ФИПИ о том, что задания, включённые в опубликованный образец, не отражают всех знаний и умений, которые будут реально проверяться. Полный перечень проверяемых элементов содержания приведён в прилагаемом кодификаторе, объём которого практически вдвое больше демонстрационного образца.
В связи с этим обстоятельством авторы пособия при разработке вариантов заданий, сохранив их структуру, количество и форму, одновременно расширили в соответствии с кодификатором объём проверяемых знаний и умений, как предметных, так и метапредметных. Таким образом, обеспечивается полнопенное закрепление и обобщение программного материала, а не примитивное натаскивание на опубликованный образец.
Ко всем вариантам приведены образцы решения, его оформления и ответы, что облегчит самообразовательную работу.
ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ
11 КЛАСС Инструкция по выполнению работы
Проверочная работа включает в себя 15 заданий. На выполнение работы по химии отводится 1 час 30 минут (90 минут).
Оформляйте ответы в тексте работы согласно инструкциям к заданиям. В случае записи неверного ответа зачеркните его и запишите рядом новый.
При выполнении работы разрешается использовать следующие дополнительные материалы:
- Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева;
- таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде;
- электрохимический ряд напряжений металлов;
- непрограммируемый калькулятор.
При выполнении заданий Вы можете использовать черновик. Записи в черновике проверяться и оцениваться не будут.
Советуем выполнять задания в том порядке, в котором они даны. Для экономии времени пропускайте задание, которое не удаётся выполнить сразу, и переходите к следующему. Если после выполнения всей работы у Вас останется время, Вы сможете вернуться к пропущенным заданиям.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.
Желаем успеха!
ВАРИАНТ 1
1) порошков серы и поваренной соли;
2) смеси воды и этилового спирта?
На рисунке изображена модель электронного строения атома некоторого химического элемента.
Вариант 1
На основании анализа предложенной модели выполните следующие задания:
1) определите химический элемент, атом которого имеет такое электронное строение;
3) определите, к металлам или неметаллам относится простое вещество, которое образует этот химический элемент.
Ответы запишите в таблицу.
Ответ:
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о свойствах химических элементов и их соединений. Известно, что для элементов главных подгрупп электроотрицательность химического элемента в периоде слева направо увеличивается, в группах сверху вниз уменьшается.
Учитывая данные закономерности, расположите в порядке уменьшения электроотрицательности атомов следующие элементы: С, N, F, О. Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
Ответ:
В приведённой ниже таблице перечислены характерные свойства веществ, которые имеют молекулярное и ионное строение.
Диоксид серы - это очень распространённая добавка, используемая в пищевой промышленности. На этикетках её можно обнаружить как Е220, а сам консервант образуется в результате сжигания серы. Данное вещество можно встретить почти везде: фрукты и овощи (консервированные, сушёные, замороженные). Чтобы избавиться от плесени и грибка с целью обеззараживания складов, погребов, теплиц, иногда используют окуривание помещений сернистым газом (оксид серы). Для этого в помещении поджигают серу. Однако сернистый газ для обработки погреба можно получить взаимодействием сульфита натрия с раствором серной кислоты. Иногда для этих целей смешивают сульфит кальция с раствором соляной кислоты.
ВАРИАНТ 2
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация, хроматография. На рисунках 1-3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов можно использовать для разделения:
1)сахара и песка;
2) смеси воды и бензола?
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
На рисунке изображена модель электронного строения иона некоторого химического элемента.
1) определите химический элемент, анион которого со степенью окисления -1 имеет такое электронное строение;
2) укажите номер периода и номер группы в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, в которых расположен этот элемент;
3) определите, к кислотам или основаниям относится водородное соединение, которое образует этот химический элемент.
Ответы запишите в таблицу.
Ответ:
Периодическая система - это графическое отражение периодического закона Д. И. Менделеева. В соответствии с этим законом свойства химических элементов, а также их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов. Известно, что для элементов главных подгрупп восстановительные свойства элементов в периоде слева направо уменьшаются, в группах сверху вниз увеличиваются.
Учитывая данные закономерности, расположите в порядке увеличения восстановительных свойств следующие элементы: Sn, С, Ge, Si. Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
Ответ:
В приведённой ниже таблице перечислены характерные физические свойства веществ, которые образованы посредством кова-лентной связи и ионной связи.
Соли как неорганические вещества можно классифицировать на несколько групп, как показано на схеме. В эту схему для каждой из групп солей впишите пропущенные названия групп или химические формулы веществ (по одному примеру формул), принадлежащих к данной группе.
Прочитайте следующий текст и выполните задания 6-8.
Ещё в конце XVIII века врачи-алхимики открыли лечебные противовоспалительные свойства ляписа (нитрата серебра). Они получали его растворением металлического серебра в концентрированной азотной кислоте. До сих пор ляпис встречается в аптеках как антисептическое средство в виде мазей, растворов и ляписного карандаша для прижигания ранок от нагноения.
Нитрат серебра используют также в процессе получения высококачественных зеркал. При этом для получения очищенного от примесей нитрата серебра используют обработку его растворов цинковыми стружками.
Для обнаружения нитрата серебра и проверки подлинности серебряных изделий используют раствор соляной кислоты. И, наоборот, ионы серебра являются реактивом на ионы хлора.
1. Составьте молекулярное уравнение реакции получения нитрата серебра, описанной в тексте.
Ответ:
Вариант 2
Сколько граммов ацетилена минимально необходимо для получения 110 г уксусного альдегида? Запишите подробное решение задачи.
Ответ:
Этанол используют в качестве растворителя, для получения бутадиена-1,3, сложных эфиров и других производных, в медицине для обеззараживания ран, в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания и спиртовках, в качестве антиоблединительной жидкости в авиации и др. В соответствии с приведённой ниже схемой составьте уравнения реакций получения этого спирта. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
К 200 г 10 % -ного раствора сахарозы добавили 25 г сахарозы. Рассчитайте массу сахарозы в полученном растворе и её процентную концентрацию. Запишите подробное решение задачи.
Химия. 11 класс. Подготовка к ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах электроотрицательность атомов увеличивается, а в группах - уменьшается.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения электроотрицательности следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
Пояснение.
Электроотрицательность увеличивается с увеличением номера группы и уменьшением номера порядка в периодической таблице Менделеева, поэтому правильный ответ Ge, Si, C, N.
Ответ: Ge&Si&C&N
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах электроотрицательность атомов увеличивается, а в группах - уменьшается.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке уменьшения электроотрицательности следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Электроотрицательность уменьшается с уменьшением номера группы и увеличением номера порядка в периодической таблице Менделеева, поэтому правильный ответ N, C, B, Al.
Ответ: N&C&B&Al
Источник: Медведев Ю. Н. Химия ВПР 11 класс, типовые задания, 2017 год.
На основании предложенной схемы выполните следующие задания:
1) определите химический элемент, атом которого имеет такое электронное строение;
2) укажите номер периода и номер группы в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, в которых расположен этот элемент;
3) определите, к металлам или неметаллам относится простое вещество, которое образует этот химический элемент.
Ответы запишите в таблицу.
Пояснение.
1) Номер химического элемента соответствует заряду ядра. На рисунке изображен элемент под номером 18 - аргон.
2) Количество электронных слоев соответствует номеру периода, в котором находится элемент, а количество электронов на последнем уровне - номеру группы. Таким образом, аргон находится в 3 периоде в 8 группе.
3) Аргон - это неметалл.
Ответ: Ar$3$8$неметалл
Источник: Демонстрационная версия ВПР по химии 11 класс 2018 год.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Атомный радиус увеличивается вниз по группе и влево по периоду. Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет азот, так как он относится ко второму периоду пятой группы. Далее идет углерод, он относится ко второму периоду четвертой группы, потом кремний - третий период четвертой группы и алюминий - третий период третьей группы.
Ответ: N&C&Si&Al
Источник: Демонстрационная версия ВПР по химии 11 класс 2017 год.
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет кислород, так как он относится ко второму периоду шестой группы. Далее идет сера, он относится к третьему периоду шестой группы, потом фосфор третий период пятой группы и галлий - четвертый период третьей группы.
Ответ: O, S, P, Ga.
Ответ: O&S&P&Ga
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет гелий, так как он относится первому периоду восьмой группы. Далее идет фтор, он относится ко второму периоду седьмой группы, потом сера третий период шестой группы и кремний - третий период четвертой группы.
Ответ: He, F, S, Si.
Ответ: He&F&S&Si
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет углерод, так как он относится ко второму периоду четвертой группы. Далее идет бор, он относится ко второму периоду третьей группы, потом алюминий третий период третьей группы и кальций - четвертый период второй группы.
Ответ: C, B, Al, Ca.
Ответ: C&B&Al&Ca
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет азот, так как он относится ко второму периоду пятой группы. Далее идет магний, он относится к третьему периоду второй группы, потом натрий третий период первой группы и калий - четвертый период первой группы.
Ответ: N, Mg, Na, K.
Ответ: N&Mg&Na&K
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет хлор, так как он относится к третьему периоду седьмой группы. Далее идет фосфор, он относится к третьему периоду пятой группы, потом алюминий третий период третьей группы и барий - шестой период второй группы.
Ответ: Cl, P, Al, Ba.
Ответ: Cl&P&Al&Ba
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.
Пояснение.
Самый наименьший атомный радиус из представленных химических элементов имеет литий, так как он относится ко второму периоду первой группы. Далее идет бром, он относится к четвертому периоду седьмой группы, потом германий четвертый период четвертой группы и цезий - шестой период первой группы.
Ответ: Li, Br, Ge, Cs.
Ответ: Li&Br&Ge&Cs
Источник: РЕШУ ВПР
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.
Общая характеристика элементов II - А группы
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra – элементыII А группы, из них Ca, Sr, Ba, Ra – щелочноземельные металлы, т.к. их гидроксиды обладают щелочными свойствами.
Из всех этих элементов только бериллий – является моноизотопным, все остальные полиизотопны. Радий – единственный элемент этой подгруппы, для которого неизвестно ни одного устойчивого изотопа. Все 14 изотопов радиоактивны и среди них наиболее устойчив 226 Ra.
Атомы элементов на внешнем электронном уровне имеют по 2 электрона с противоположными спинами. В возбужденном состоянии один из двух внешних электронов занимает р-орбиталь 
), за счет чего атомы могут быть двухвалентными.
| Be 2s 2 Be* 2s 1 2p 1 |
Радиусы атомов их меньше, чем у атомов щелочных металлов, поэтому потенциал ионизации больше. От Be(Mg) к Ra увеличивается радиус атома и иона, в соответствии с этим усиливаются металлические свойства. Причем они менее выражены, чем у щелочных металлов.
У щелочноземельных металлов – тип металлических структур:Be, Mg – ГПУ (гексагональная плотная упаковка)
Ca, Sr – ГКУ (гранецентрированная кубическая упаковка)
Ba – ОЦКУ (объемно-центрированная кубическая упаковка)
Вопросы для самоконтроля
1. В чем заключается своеобразие строения атома водорода.
2. Физические и химические свойства атома водорода.
3. В чем заключается гидратация протона.
4. Гидриды щелочных и щелочно-земельных элементов.
5. Химические свойства воды.
6. Вода как растворитель и лиганд.
7. Сколько всего s -элементов (включая водород и гелий) периодической системе?
Литература:
ХИМИЯ P- ЭЛЕМЕНТОВ
III-А – подгруппа. Отличие электронного строения атомов бора и алюминия от строения других элементов подгруппы. Физико-химические свойства бора и алюминия и их кислородсодержащих соединений.
IV-А – подгруппа. Особенности химических связей углеродуглерод, углерода с водородом, азотом и кислородом. Кислородсодержащие соединения углерода и кремния.
V-А – подгруппа. Особенности строения атомов подгруппы, соединения их с водородом, кислородом. Химия молекулярного азота и фосфора и их соединений с другими элементами. Особенности азота и фосфора как биогенных элементов.
VI-А – подгруппа. Особенности строения атомов подгруппы, соединения их с водородом, углеродом. VII-А – подгруппа. Электронное строение атомов галогенов и закономерности изменения свойств галогенов в подгруппе. Природа образуемых галогенами химических связей. Степени окисления галогенов в соединениях. Причины отсутствия в природе ковалентных соединений галогенов.
VIII-А – подгруппа. Строение электронных оболочек атомов благородных газов как причина их низкой химической активности. Важнейшие соединения благородных газов: фториды ксенона, криптона и радона, триоксиды ксенона и радона, перксенаты. Области применения благородных газов.
III-А – подгруппа. Оксиды и гидроксиды алюминия, амфотерность этих соединений, реакции превращений.
IV-А – подгруппа. Соединения углерода в питании человека. Особенности химии германия, олова, свинца, применение этих элементов и их соединений.
V-А – подгруппа.Специфика химических связей азота и фосфора в биомолекулах. Важнейшие азот- и фосфорсодержащие биомолекулы, их значение в деятельности растительных и животных клеток. Значение азота и фосфора как элементов питания. Особенности химии мышьяка, сурьмы, висмута, применение этих элементов и их соединений.
VI-А – подгруппа.Химия молекулярного кислорода и серы и их соединений с другими элементами. Особенности химии селена, теллура и полония, применение этих элементов и их соединений.
Экологическая роль кислорода и озона атмосферы. Применение сульфатов и других соединений серы в сельском хозяйстве. Кремнезем, силикаты, алюмосиликаты как почвообразующие материалы, их значение для плодородия почв (по направлению «Агрономия»)
Пероксид водорода и другие пероксиды и надпероксиды.. Молекулярный кислород в биоэнергетике. Роль функциональных кислородсодержащих групп в биомолекулах.Сера как биогенный элемент. Экологическая опасность сернистого газа. Роль селена в питании человека и кормлении сельскохозяйственных животных. Особенность химии германия, олова и свинца, экологическая опасность свинца. (по направленияю: «Ветеринарно-санитарная экспертиза»).
VII-А – подгруппа.Химия молекулярного хлора и фтора и их соединений с другими элементами. Особенности хлора как биогенного элемента, роль хлора в живой клетке.Фтор как жизненно необходимый элемент и как элемент-загрязнитель окружающей среды. (по направленияю: «Ветеринарно-санитарная экспертиза»).
Применение соединений хлора в сельском хозяйстве (по направлению «Агрономия»)
VIII-А – подгруппа.Важнейшие соединения благородных газов: фториды ксенона, криптона и радона, триоксиды ксенона и радона, перксенаты. Области применения благородных газов.
В атомах р-элементов электроны заполняют р-подуровень внешнего уровня. В периодической системе есть 30 р-элементов. У атомов р-элементов, расположенных в главных подгруппах III - VIII групп. У р-элементов являются валентными не только р-, но и S-электроны внешнего уровня. Высшая степень окисления атомов р-элементов равна номеру группы.
Краткая характеристика p – элементов III-A группы
Элементы IIIА группы имеют электронную формулу ns 2 np 1 . Они являются значительно менее активными восстановителями, чем щелочноземельные металлы. Для них характерна степень окисления +3, и валентность 3. При образовании ковалентной связи происходит s®p возбуждение электрона и sp 2 гибридизация АО. В группе сверху вниз растут металлические свойства элементов, растут восстановительные свойства их атомов. Увеличиваются основные свойства гидроксидов и уменьшаются их кислотные свойства:
III-A группа – B, Al, Ga, In, Tl – характеризуются наличием 3-х электронов в наружном электронном слое атома.
III группа самая элементоемкая – содержит 37 элементов, включая лантаноиды и актиноиды. Все элементы - металлы, за исключением бора.
В невозбужденном состоянии имеется 1 неспаренный электрон, однако соединения большинства этих элементов, в которых их степень окисления +1, очень неустойчивы и наиболее характерна для них степень окисления +3 в возбужденном состоянии, т.к. на перевод электрона из s-состояния в р - надо немного энергии.
B – неметал, Al – еще не типичный металл, Ga, In, Tl –типичные металлы.
Образуют соединения с галогенами ЭГ 3 , серой Э 2 S 3 , азотом ЭN.
Краткая характеристика p – элементов IV - A группы
В IV-A группе находятся р - элементы C, Si, Ge, Sn, Pb. Конфигурация атома в невозбужденном состоянии ns 2 nр 2 , в возбужденном состоянии ns 1 nр 3 , все 4 электрона неспаренные в этом состоянии для них характерна s 1 p 3 -гибридизация.
Радиусы атомов закономерно растут с увеличением порядкового номера, ионизационный потенциал соответственно уменьшается.
В большинстве неорганических соединений углерод и кремний проявляют степень окисления +4. Но от германия к свинцу прочность соединений со степенью окисления +4 уменьшается, более стабильна низкая степень окисления +2. Могут проявлять степени окисления - 4 в гидридах.
C - типичный неметалл
Si - типичный неметалл
Ge - есть металлические свойства
Sn - металлические свойства преобладают над неметаллическими
Pb - металлические свойства преобладают над неметаллическими
Главная подгруппа V группы периодической системы Д.И. Менделеева включает пять элементов: типичные p-элементы азот N, фосфор P, а также сходные с ними элементы больших периодов мышьяк As, сурьму Sb, и висмут Bi. Они имеют общее название пниктогены . Атомы этих элементов имеют на внешнем уровне по 5 электронов (конфигурация п s 2 п p 3 ).
В соединениях элементы проявляют степень окисления от -3 до 5. Наиболее характерны степени +3 и +5. Для висмута более характерна степень окисления +3.
При переходе от N к Bi радиус атома закономерно возрастает. С увеличением размеров атомов уменьшается энергия ионизации. Это значит, что связь электронов наружного энергетического уровня с ядром у атомов ослабевает, что приводит к ослаблению неметаллических и усилению металлических свойств в ряду от азота к Bi.
Азот и фосфор – типичные неметаллы, т.е. кислотообразователи. У мышьяка сильнее выражены неметаллические свойства. У сурьмы неметаллические и металлические свойства проявляются приближенно в одинаковой степени. Для висмута характерно преобладание металлических свойств.
Закономерно нарастает от N к Bi ионный радиус, но он много меньше атомного. Это связано с тем, что внешние электроны находятся на значительном расстоянии от ядра по сравнению с предвнешними, и когда атом теряет внешние электроны, переходит в ион, радиус иона соответственно ниже радиуса атома. Плотность закономерно нарастает.
Незакономерность изменения свойств (T пл и Т кип) обусловлена особенностью строения кристаллической решетки. Если азот – это газ, то последний элемент группы находится в твердом агрегатном состоянии.
Элементы этой группы образуют газообразные водородные соединения (гидриды) типа ЭН 3 , в которых степень их окисления -3.
NH 3 аммиак
PH 3 фосфин
AsH 3 арсин
SbH 3 стибин
BiH 3 висмутин
AsH 3 , SbH 3 газы с неприятным запахом, легко разлагаются. Чрезвычайно ядовиты.
В кислородных соединениях для элементов VА группы наиболее характерны степени окисления +3 и +5. Для висмута более характерна степень окисления +3.
Все элементы VА группы имеют оксиды типа Э 2 О 5 и гидроксиды НЭО 3 или Н 3 ЭО 4 , которые обладают кислотными свойствами. Кроме того для них характерны оксиды типа Э 2 О 3 и соответствующие гидроксиды НЭО 2 или Н 3 ЭО 3 , у азота и фосфора они имеют кислотные свойства, у мышьяка и сурьмы – амфотерные, а у висмута проявляют основной характер.
Характерно также образование галидов типа ЭГ 3 (тригалиды), которые (за исключением NF 3) гидролизуются по схеме:
ЭГ 3 + 3Н 2 О = Н 3 ЭО 3 + 3НГ
ЭCl 3 + H 2 O = H 3 ЭО 3 + 3НCl
Мышьяк и сурьма имеют ряд аллотропных форм. Наиболее устойчивые металлические формы серого (As) и серебристо-белого (Sb) цвета. Это хрупкие вещества, легко превращаемые в порошок. Висмут – металл серебристо-белого цвета с едва заметным розовым оттенком.
Соединения As, Sb, Bi ядовиты. Особо опасны соединения As 3+ (AsH 3 - арсин)
Краткая характеристика p – элементовVI-А группы
Элементы VI-A группы - это кислород, сера, селен, теллур и радиоактивный металл полоний. Кислород и сера – неметаллы. Полоний металл серебристо белого цвета, напоминающий по физическим свойствам свинец, селен и теллур, занимающие промежуточное положение, являются полупроводниками. Кислород, сера, селен, теллур – имеют неметаллический характер, называются «халькогены», т.е. образующие руды.
На внешнем уровне атомов этих элементов содержится 6 электронов: ns 2 np 4 . В атомах элементов Se, Te и Po электроны внешнего уровня экранируются от ядра десятью d-электронами предвнешнего уровня, что ослабляет их связь с ядром и способствует проявлению металлических свойств этих элементов.
Особенность строения атома кислорода – отсутствие d-подуровня, поэтому валентность кислорода равна 2, но за счёт неподелённых электронных пар кислород может быть донором электронных пар.
8 O 2s 2 2p 4
У серы и остальных халькогенов возможен переход p и s-электронов в d–состояние. Поэтому валентность их может быть 2,4,6.
С увеличением порядкового номера халькогенов понижается окислительная активность нейтральных атомов и растёт восстановительная активность отрицательных ионов.
Краткая характеристика p – элементов VII -А группы
(Галогены)
Элементы фтор, хлор, бром, иод, астат составляют главную подгруппу VII группы – семейство галогенов (в переводе с греческого соль рождающие). Объясняется их способностью образовывать бинарные соединения типа NaCl за счёт проявления ими окислительных свойств.
На внешнем уровне у них 7 электронов ns 2 np 5 , электронная конфигурация обусловливает характерную степень окисления всех элементов в их соединениях (-1). В то же время для хлора, брома и иода известны соединения, где их степени окисления имеют положительные значения: +1, +3, +5, +7.
До завершения оболочки не достаёт 1 электрона. Поэтому галогены – сильные окислители. Это типичные неметаллы (за исключением At, и отчасти иода). Обладают большим сродством к электрону (сродство к электрону – энергия, которая выделяется при присоединении к атому одного электрона).
Легко присоединяют электрон Э + е - = Э - , достраивая электронную оболочку до устойчивой оболочки атомов ближайших благородных газов. Радиус иона больше радиуса атома, так как при присоединении электронов радиус увеличивается. Окислительная способность (т.е. способность присоединять электроны у галогенов уменьшается от F к At). Поэтому фтор вытесняет все следующие за ним галогены, у йода и астата появляются металлические признаки.
При обычных условиях галогены существуют в виде простых веществ, состоящих из двухатомных молекул типа Наl 2 - F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 .
Сила связи Э – Э уменьшается вниз по группе за исключением связи F – F, которая неожиданно слабее (причина этого, по-видимому, состоит в более близком расположении неподелённых электронных пар из-за малых размеров атома фтора, отталкивание неподелённых электронных пар ослабляет связь). В Cl 2 , Br 2 , I 2 – дативная связь дополнительная, за счёт спаренных p-электронов одного атома и вакантных d-орбиталей другого.Такие дополнительные связи называются дативными и приводят к упрочнению молекулы.
Физические свойства галогенов существенно различаются: так, при нормальных условиях F 2 – зеленовато – жёлтый, трудно сжижаемый газ с резким запахом. Фтор крайне токсичен, при попадании а организм вызывает отёк лёгких, разрушение зубов, ногтей, ломкость кровеносных сосудов, повышает хрупкость костей.
Cl 2 – также газ желто – зеленого цвета, но сжижается легко; Br 2 – красно- коричневая густая жидкость со зловонным запахом, ядовит (единственный жидкий при обычных условиях неметалл). I 2 – фиолетовые кристаллы. Для человека смертельная доза 2-3 г йода, но в форме иодид - ионов безвреден.
Галоводороды - летучие водородные соединения галогенов, хорошо растворимы в воде, ведут себя в водных растворах как кислоты. Сила кислот (способность к диссоциации на ионы) растёт сверху вниз, т. к. уменьшается прочность связи Н – Э в молекулах от F к At.
Литература:
1.Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник /Н.С. Ахметов. - М.: Высшая школа, 2005.
2. Хомченко, Г.П. Неорганическая химия: учебник для с.-х. вузов / Г.П. Хомченко, И.К. Цитович. – СПб.: ИТК Гранит: ООО ИПК «КОСТА», 2009. – 464 с.
3. Цитович, И.К. Курс аналитической химии: учебник / И.К. Цитович.- СПб.: Лань, 2007.
4. Саргаев, П.М. Неорганическая химия [Электронный ресурс]/ П.М. Саргаев.- СПб.: Лань, 2013.- Режим доступа: http://www.Lanbook.ru, свободный.
Вопросы для самоконтроля
1. Сколько р-элементов находится в периодической системе Д.И.Менделеева?
2. Какой подуровень внешнего электронного уровня заполняется у р-элементов?
3. Чему равна высшая степень окисления у р-элементов?
4. Какую общую электронную формулу имеют р-элементы III A-группы?
5. Какую общую электронную формулу имеют р-элементы IV A-группы?
6. Какую общую электронную формулу имеют р-элементы V A-группы?
7. Какую общую электронную формулу имеют р-элементы VI A-группы?
8. Охарактеризуйте возможные валентности и степени окисления атомов р-элементов VI групп на примерах кислорода и серы.
ХИМИЯ D-ЭЛЕМЕНТОВ
Вопросы, на которые необходимо обратить внимание при изучении темы (по лекционному материалу и рекомендуемой литературе):
Положение d-элементов в периодической системе. Металлы побочных подгрупп (переходные металлы), их свойства. Энергетические подуровни, которые заполняются электронами в атомах переходных элементов. Общие свойства и особенности переходных металлов. Зависимость свойств переходных металлов от электронных структур s-, p-, d- и f-подуровней атомов. Химические особенности d-металлов, отличающие их от s- металлов. Разнообразие устойчивых при обычных условиях степеней окисления. Соединения, в которых d-металлы проявляют высшие степени окисления. Физико-химические свойства хрома, молибдена, марганца, железа, кобальта, никеля, меди и их соединений
Вопросы темы, выносимые для самостоятельного изучения (сделать краткий конспект):
Особенности химии биогенных d-металлов строение и свойства их важнейших соединений. Химические особенности f-элементов. Понятие микроэлементов. Хлорофилл (по направлению «Агрономия»)
Роль соединений хрома, молибдена, марганца, железа, никеля, меди и цинка в жизнедеятельности человека и животных; соединения железа в степенях окисления +2 и +3, соединения кобальта в степенях окисления +2 и +3; соединения никеля в степени окисления +2; соединения меди в степенях окисления +1 и +2; соединения цинка, кадмия и ртути; роль соединений хрома, молибдена, марганца, железа, никеля, меди и цинка в жизнедеятельности человека и животных; токсичность соединений кадмия и ртути. Гемоглобин(по направленияю: «Ветеринарно-санитарная экспертиза»).
Краткая характеристика D – элементов
В атомах d-элементов (переходных элементов) заполняется электронами d-подуровень предвнешнего уровня . На внешнем уровне атомы d-элеметов имеют, как правило, два s-электрона. Близость строения валентных уровней атомов переходных элементов определяет их общие свойства. Все они являются металлами, имеют высокую прочность, твердость, высокую электро- и теплопроводность. Многие из них электроположительны и растворяются в минеральных кислотах, однако среди них есть металлы, не взаимодействующие обычным способом с кислотами. Большинство переходных металлов имеют переменную валентность. Максимальная валентность, как и максимальная степень окисления, как правило, равно номеру группы, в которой находится данный элемент.
Литература:
1.Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник /Н.С. Ахметов. - М.: Высшая школа, 2005.
2. Хомченко, Г.П. Неорганическая химия: учебник для с.-х. вузов / Г.П. Хомченко, И.К. Цитович. – СПб.: ИТК Гранит: ООО ИПК «КОСТА», 2009. – 464 с.
3. Цитович, И.К. Курс аналитической химии: учебник / И.К. Цитович.- СПб.: Лань, 2007.
4. Саргаев, П.М. Неорганическая химия [Электронный ресурс]/ П.М. Саргаев.- СПб.: Лань, 2013.- Режим доступа: http://www.Lanbook.ru, свободный.
Похожая информация.
Всероссийская Проверочная Работа ВПР Химия 11 класс 27 апреля 2017 Вариант 1 – Всероссийская Проверочная Работа
1. Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей:
отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация.
На рис. 1 и 2 представлены два из перечисленных способов.
Из предложенных смесей выберите те, которые можно разделить с помощью способов, изображённых на рисунках.
а) речной песок и древесные опилки
б) вода и спирт
в) сахарный песок и крахмал
г) поваренная соль и вода
Запишите в соответствующие графы таблицы названия выбранных смесей, номер соответствующего рисунка и название способа разделения смеси.
2. На рисунке изображена модель электронного строения атома некоторого химического элемента.
На основании предложенной модели выполните следующие задания:
1) запишите порядковый номер химического элемента, которому соответствует данная модель атома;
2) запишите номер периода и номер группы в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, в которых расположен этот элемент;
3) определите, к металлам или неметаллам относится простое вещество, которое образует этот элемент.
Ответы запишите в таблицу.
3. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева – богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента радиусы атомов в периодах уменьшаются, а в группах увеличиваются.
Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиуса атомов следующие элементы: Li, Be, Na, Mg. Запишите символы элементов в нужной последовательности.
Ответ:
4. В приведённой ниже таблице представлены примеры формул веществ с ковалентной и ионной химической связью.
Проанализируйте данные таблицы: каков качественный состав веществ, имеющих определённый вид химической связи.
Определите вид химической связи: 1) в молекуле брома (Br 2); 2) в оксиде лития (Li 2 O).
1) В молекуле брома
2) В оксиде лития
5. Сложные неорганические вещества условно можно распределять, то есть классифицировать, по четырём классам, как показано на схеме. В эту схему впишите недостающие названия двух классов и две формулы веществ, являющихся представителями соответствующих классов.
Для выполнения заданий 6–8 используйте информацию, содержащуюся в данном тексте.
Алюминий – третий по распространённости элемент земной коры. На основе алюминия производят относительно дешёвые сплавы, которые обладают высокой прочностью. Из этих сплавов изготавливают кастрюли, сковороды, противни, половники и прочую домашнюю утварь. Алюминиевая посуда отлично проводит тепло, очень быстро нагревается, при этом легко чистится. На алюминиевой фольге запекают мясо в духовке и выпекают пироги; в алюминиевую фольгу упакованы масла и маргарины, сыры, шоколад и конфеты. Металлический алюминий устойчив к коррозии, так как при взаимодействии с кислородом воздуха на его поверхности образуется тонкий слой оксида алюминия (Al 2 O 3), который имеет большую прочность.
Наиболее распространённые природные соединения алюминия – его оксид и гидроксид. Эти соединения обладают амфотерными свойствами, то есть могут проявлять как оснόвные, так и кислотные свойства в зависимости от характера вещества, которое с ними вступает в реакцию. Благодаря способности нейтрализовать кислоту гидроксид алюминия (Al(OH) 3) используется в медицине при изготовлении лекарств
от язвы желудка и изжоги. В лаборатории гидроксид алюминия можно получить при действии щелочей (без избытка) на растворы солей алюминия.
6. 1) Составьте уравнение реакции образования оксида алюминия.
Ответ:
2) Назовите три свойства алюминия, которые обусловили его применение для
изготовления бытовой посуды.
Ответ:
7. 1) Составьте молекулярное уравнение реакции между гидроксидом алюминия и соляной
кислотой (HCl).
Ответ:
2) Укажите, какие свойства (оснόвные или кислотные) проявляет гидроксид алюминия
в данной реакции.
Ответ:
8. 1) Составьте сокращённое ионное уравнение реакции между растворами сульфата алюминия Al 2 (SO 4) 3 и гидроксида натрия (без избытка).
Ответ:
2) Объясните, почему для получения гидроксида алюминия в этой реакции не должно быть избытка щёлочи.
Ответ:
9. Дана схема окислительно-восстановительной реакции.
NH 3 + CuO → N 2 + Cu + H 2 O
1. Составьте электронный баланс этой реакции.
Ответ:
2. Укажите окислитель и восстановитель.
Ответ:
3. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции.
Ответ:
10. Дана схема превращений:
Zn → ZnSO 4 → ZnCl 2 → Zn(OH) 2
Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.
1)
2)
3)
11. Установите соответствие между формулой органического вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А | Б | В |
12. В предложенные схемы химических реакций вставьте формулы пропущенных веществ и расставьте коэффициенты там, где это необходимо.
13. Нитрат натрия (натриевую селитру) используют в качестве минерального удобрения, которое способствует росту зелёной массы растений.
Вычислите массу нитрата натрия, полученную при взаимодействии 200 г гидроксида натрия с избытком раствора азотной кислоты. Запишите уравнение протекающей реакции и подробное решение задачи.
Ответ:
14. Пропилен получают в процессе термического крекинга углеводородов нефти и используют при производстве полимеров, спиртов, ацетона, каучуков, моющих средств.
В соответствии с приведённой ниже схемой составьте уравнения реакций, характерных для пропилена. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Ответ:
1)
2)
3)
15. В автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторах в качестве электролита применяется 35%-ный раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Рассчитайте массы безводной серной кислоты и дистиллированной воды, которые необходимы для приготовления 800 г такого раствора. Запишите подробное решение задачи.
Ответ:
Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом
3. Записан ряд химических элементов:
Be → Li → Mg → Na (или Be; Li; Mg; Na)
4. Элементы ответа:
1) В молекуле брома ковалентная связь.
2) В оксиде лития ионная связь
5. Элементы ответа:
1) Записаны названия двух недостающих классов веществ: основания (гидроксиды) и соли.
2) Записаны формулы двух недостающих веществ
6. Элементы ответа:
1) 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
2) Использование алюминия для изготовления бытовой посуды обусловлено следующими тремя свойствами: 1) образует прочные сплавы; 2) отлично проводит тепло; 3) устойчив к коррозии
7. Элементы ответа:
1) Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O
2) Гидроксид алюминия в этой реакции проявляет оснόвные свойства (или свойства основания)
8. Элементы ответа:
1) Al 3+ + 3OH – = Al(OH) 3
2) Так как образующийся гидроксид алюминия является амфотерным гидроксидом и наряду с кислотами способен реагировать со щелочами, то при добавлении избытка щёлочи будет в ней растворяться
9. Элементы ответа:
1) Составлен электронный баланс:
2) Указано, что азот в степени окисления –3 (или NH 3) является
восстановителем, а медь в степени окисления +2 (или CuO) – окислителем.
3) Составлено уравнение реакции:
2NH 3 + 3CuO = N 2 + 3Cu + 3H 2 O
10. Элементы ответа:
Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:
1) Zn + H2SO 4 = ZnSO 4 + H 2
2) ZnSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + ZnCl 2
3) ZnCl 2 + 2NaOH = Zn(OH) 2 + 2NaCl
11. Записан ряд чисел, соответствующих верному ответу: 432
12. Элементы ответа:
13. Элементы ответа:
1) Составлено уравнение реакции:
NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O
2) Рассчитано количество искомого вещества:
n(NaOH) = 200 / 40 = 5 моль
n(NaNO 3) = n(NaOH) = 5 моль
3) Рассчитана масса искомого вещества:
m(NaNO 3) = 5 · 85 = 425 г
14. Элементы ответа:
Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме:
15. Элементы ответа:
1) Рассчитана масса растворённого вещества:
m(серной кислоты) = 800 · 0,35 = 280 г
2) Рассчитана масса воды в растворе:
m(воды) = 800 – 280 = 520 г