6.5 Генетическая связь между важнейшими классами

6.5.  Генетическая связь между важнейшими классами неорганических соединений  

Генетические связи - это связи между разными классами, основанные на их взаимопревращениях.
Зная классы неорганических веществ, можно составить генетические ряды металлов и неметаллов. В основу этих рядов положен один и тот же элемент.

Среди металлов можно выделить две разновидности рядов:

1. Генетический ряд, в котором в качестве основания выступает щёлочь. Этот ряд можно представить с помощью следующих превращений:

металл→основный оксид→щёлочь→соль

Например, K→K₂O→KOH→KCl

2. Генетический ряд, где в качестве основания выступает нерастворимое основание, тогда ряд можно представить цепочкой превращений:

металл→основный оксид→соль→нерастворимое основание→

→основный оксид→металл

Например, Cu→CuO→CuCl₂→Cu(OH)₂→CuO→Cu

Среди неметаллов также можно выделить две разновидности рядов:

1. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает растворимая кислота. Цепочку превращений можно представить в следующем виде:

неметалл→кислотный оксид→растворимая кислота→соль

Например, P→P₂O₅→H₃PO₄→Na₃PO₄

2. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает нерастворимая кислота:

неметалл→кислотный оксид→соль→кислота→

→кислотный оксид→неметалл

Например, Si→SiO₂→Na₂SiO₃→H₂SiO₃→SiO₂→Si

УПРАЖНЕНИЯ

1. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

________________________________________________________________

2. Распределите вещества, формулы которых приведены в таблице по классам. Из букв, соответствующим правильным ответам, получите фамилию великого русского ученого:

Формулы	Оксиды		Кислоты		Основания			Соли
K2O	М		А		Ш			А
H2CO3	П		Е		Т			Р
P2O5	Н		И		М			А
CuSO4	П		О		С			Д
Ca(OH)2	Л		И		Е			С
Fe(NO3)3		А			Н		У	Л
SO2		Е			Л		З	А
H3PO4		Н			Е		Л	С
Na3PO4		Ч			У		М	В

Ответ: Менделеев.

________________________________________________________________

3. Из предложенного перечня неорганических соединений выберите формулы:
1 группа – оксиды, 
2 группа – кислоты,
3 группа – соли. 
4 группа – основания.

Назовите эти вещества.

Правильный ответ:

________________________________________________________________

ЗАДАНИЯ  ДЛЯ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Осуществите превращения по схеме, укажите типы реакций, назовите вещества:

1.Al→Al₂O₃→AlCl₃→Al(OH)₃→Al₂O₃

2. P→P₂O₅→H₃PO₄→Na₃PO₄→Ca₃(PO₄)₂

2. Назовите признаки, которые характеризуют генетический ряд.

Даны цепочки превращений:

a) Br₂ → HBr → NaBr → NaNO₃

б) Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → FeO → Fe

в) CaCO₃ → CaO → CaC₂ → C₂H₂

г) Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃

1-й уровень. Найдите и выпишите генетические ряды элементов. Запишите уравнения химических реакций, иллюстрирующих переходы для одного генетического ряда.

2-й уровень. Найдите и выпишите генетические ряды элементов. Запишите уравнения химических реакций, иллюстрирующих переходы для одного генетического ряда. Реакции ионного обмена запишите в молекулярной и ионной форме.

3. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: 

4. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: 

5. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: 

6. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: 

7. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: 

8. Даны известняк СаСО₃  и соляная кислота. Не расходуя никаких других веществ, получите не менее 11 новых веществ. В том числе 4 простых. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их протекания.

9.   1,563 г смеси хлорида железа (III) и хлорида алюминия растворили в воде и прибавили раствор гидроксида калия в избытке. Выпавший осадок отфильтровали. Промыли и прокалили. Масса его оказалась равной 0,640 г. что представляет собой осадок после прокаливания? Вычислить состав исходной смеси солей в массовых долях.

10. Соедините стрелками «лепестки ромашки», которые могут взаимодействовать друг с другом. Напишите уравнения соответствующих реакций.

                        

1.     Укажите формулу оксида с наименее выраженными основными свойствами:
а) Na2O	б) BeO
в) MgO	г) BaO
2.     Наиболее выраженными кислотными свойствами обладает:
а) оксид висмута (V)	б) оксид фосфора (V)
в) оксид азота (V)	г) оксид мышьяка (V)
3.     В ряду оксидов SiO2 → P2O5 → SO3  их кислотные свойства:
а) последовательно нарастают	б) последовательно ослабевают
в) не изменяются	г) изменяются немонотонно
4.     Как изменяется сила кислот в ряду H3BO3→H2CO3 →HNO3:
а) возрастает	б) не изменяется
в) ослабевает	г) самая сильная кислота – азотная, самая слабая - угольная
5.     В каком ряду оксидов их кислотные свойства последовательно уменьшаются:
а)SO2,  SO3,  Cl2O7	б) Cl2O7,  SO2, SO3
в) SO3,  Cl2O7, SO2	г) Cl2O7, SO3, SO2
6.     Укажите формулу оксида хлора с наиболее выраженными кислотными свойствами:
а)Cl2O3	б) Cl2O
в) Cl2O5	г) Cl2O7
7.     Из оксида меди (II) получить соответствующий гидроксид можно:
а) растворением оксида в воде	б) обработкой оксида соляной кислотой и взаимодействием продукта со щелочью
в) обработкой оксида щелочью	г) восстановлением оксида водородом и растворением  продукта в воде
8.     В ряду оксидов Al2O3 → MgO → K2O  их основные свойства:
а) уменьшаются	б) усиливаются
в) не изменяются	г) сначала растут, затем уменьшаются
9.     В каком ряду свойства оксидов изменяются от основных к амфотерным и далее – кислотным:
а)Al2O3,  K2O,   SO3	б) SO3, K2O, Al2O3
в) K2O,   SO3,  Al2O3	г) K2O,   Al2O3,  SO3
10.                       C чем связано усиление кислотных свойств галогеноводородов в ряду HF → HCl→HI:
а) с увеличением электроотрицательности при переходе от фтора к йоду	б) с возрастанием массы атомов при переходе от фтора к йоду
в) с уменьшением прочности связи Н-галоген при переходе от фтора к йоду	г) с увеличением прочности связи в таком же порядке

Ответы:

1	б
2	в
3	а
4	а
5	г
6	г
7	б
8	б
9	г
10	в