Т е м а XII

АЗОТ

1. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение молекулы аммиака (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность молекулы). Охарактеризуйте физические и химические свойства, физиологи­ческое действие указанного вещества.

а) Составьте в молекулярной и ионно-молекулярных формах уравнения реакций взаимодействия аммиака в водных растворах с хлоридом железа(III); с серной кислотой; с перманганатом калия.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

NH₄NO₃ → NH₄Cl → N₂ → NH₄NO₂ → NaNH₂ → N₂O.

2. Изобразите графические формулы и рассмотрите строение молекулы оксида азота(IV) (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность молекулы). Оха­рактеризуйте физические и химические свойства, физиологическое действие указанного вещества. К какому классу оксидов он относится и где находит практическое применение?

а) Составьте уравнения реакций получения аммиака в лабораторных условиях. Какова среда водных растворов аммиака? Какие процессы происходят при растворения его в воде? Чем схожи и чем отличаются «нашатырный спирт» и «аммиачная вода»?

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

N₂ → NH₄NO₃ → NH₃ → N₂O → (NH₄)₂SO₄ → NО.

3. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение молекулы азотной кислоты (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность молекулы). Охарактеризуйте физические и химические свойства азотной кислоты. В чем заключаются ее химические особенности? Как влияет концентрация азотной кислоты на ее окисли­тельные свойства?

а) Составьте уравнения реакций термического разложения нитратов аммония, цезия, свинца(II) и серебра; карбоната, нитрита и дихромата аммония.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

HNO₃ → NH₃ → (NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ → N₂O → N₂O₃.

4. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение молекулы азота (тип и полярность связей, их виды, тип гибридизации орбиталей атома N, полярность молекулы). Оха­рактеризуйте его физические и химические свойства, лабораторные способы получения. Какие соединения азота образуются путем его непосредственного связывания? Приведите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их протекания.

а) Составьте уравнения реакций термического разложения нитратов алюминия, калия и ртути(II); сульфида, нитрата и иодида аммония.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

NH₄Cl → N₂ → NaNH₂ → NH₄NO₃ → NO₂ → N₂O.

5. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение молекулы азотистой кислоты (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность молекулы). Почему азотистая кислота проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. Охарактеризуйте устойчивость данной кислоты. Как ее получают? Приведите уравнения соответствующих реакций.

а) Составьте уравнения реакций термического разложения нитратов бария, хрома(III), ртути(I); нитрита, сульфита и дихромата аммония. Какая реакция является качественной на катионы аммония?

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Na₃N → NH₄NO₃ → KNO₃ → KNO₂ → N₂ → N₂O.

6. Чем по строению внешнего энергетического уровня атом азота отличается от атомов других элементов группы V-A? Какие значения валентности и степеней окисления характерны для атомов азота в его соединениях? Почему максимальная валентность азота никогда не равна5?

а) Определите значения валентности и степеней окисления атомов азота в веществах: Ca(NO₃)₂, N₂, HNO₂, N₂H₄, NH₄Cl, NH₂OH, N₂O? Какие из этих соединений могут проявлять за счет атомов азота только восстановительные свойства; только окислительные свойства; как окислительные, так и восстановительные свойства? Ответ обоснуйте и подтвердите уравнениями реакций.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

NH₃ → NO₂ → HNO₃ → NH₄NO₃ → NaNO₂ → NaNH₂.

7. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение нитрат-аниона (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность иона). Какие продукты образуются при термолизе различных нитратов? Какую опасность в обращении представляют смеси, содержащие твердые нитраты? Что представляет собой «черный порох»?

а) Составьте уравнения реакций взаимодействия оксида азота(IV) c водой при охлаждении и при нагревании; с раствором гидроксида калия в тех же условиях; с оксидом азота(II) в присутствии гидроксида натрия.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

KNO₃ → N₂ → KNH₂ → N₂O → NH₄Сl → NO₂.

8. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение нитрит-аниона (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей атома N, геометрическую форму и полярность иона). Чем обусловлена и в чем заключается окислительно-восстановительная двойственность нитритов? Как получают нитриты и где они используются? На чем основано применение нитритов в пищевой промышленности?

а) Составьте уравнения реакций термического разложения нитратов аммония, железа(III) и рубидия; сульфида, гидрокарбоната и дихромата аммония.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

NH₄NO₃ → NO → N₂O→ Ba₃N₂ → NH₃ → (NH₂)₂CO.

9. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение молекулы оксида азота(I) (типы и полярность связей, тип гибридизации орбиталей центрального атома N, геометрическую форму и полярность молекулы). Охарактеризуйте получение и химические свойства указанного оксида. Каково его физиологическое действие? Где этот оксид находит практическое применение?

а) Составьте уравнения реакций термического разложения нитратов бария, кадмия, палладия(II); гидросульфида, нитрита и карбоната аммония.

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

KNO₂ → NH₃ → NaNH₂ → NH₄NO₃ → NH₃ → N₂O.

0. Изобразите графическую формулу и рассмотрите строение катиона аммония (тип и полярность связей, тип гибридизации орбиталей центрального атома N, геометрическую форму и полярность иона). Чем определяется состав продуктов термического разложения различных солей аммония? Как получают соли аммония? Какие из них и где находят широкое практическое применение?

а) Перечислите важнейшие азотсодержащие удобрения и приведите реакции их получения. В каком из этих удобрений массовая доля азота наибольшая?

б) Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

KNO₃ → NO₂ → KNO₂ → NO → NH₄NO₃ → HNO₃.