Кратко охарактеризуйте важнейшие соли щелочных и щелочноземельных металлов и магния, их нахождение и роль в природе, применение, свойства

1. Кратко охарактеризуйте важнейшие соли щелочных и щелочноземельных металлов и магния, их нахождение и роль в природе, применение, свойства.

2. Оксид и гидроксид бериллия имеют амфотерный характер. Докажите это уравнениями соответствующих реакций.

Итоги урока

УЧИТЕЛЬ. Ребята! Понравился ли вам наш сегодняшний урок? Что нового (интересного, увлекательного, познавательного) вы сегодня для себя узнали? Какие знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся вам в вашей дальнейшей жизни?

Учитель благодарит учеников за сотрудничество и за активную работу на уроке.

Домашнее задание

УЧИТЕЛЬ. Осталось только записать домашнее задание.

1) § 12 по учебнику О.С.Габриеляна «Химия. 9 класс» (М.: Дрофа, 2006), упражнение 5 после параграфа.

2) Творческое задание. Написать сочинение (о химическом веществе или процессе), посвященное химии щелочноземельных металлов, или сделать плакаты на эту тему.

Это для всех учеников.

Для учащихся, желающих попробовать свои силы в решении задач высокой сложности: «582,4 г фосфида кальция растворили в хлороводородной кислоте. Получили фосфид водорода и хлорид кальция. Фосфид водорода сожгли и получили оксид фосфора(V), который растворили в 800 мл 25%-го раствора гидроксида натрия, имеющего плотность 1,28 г/см³. Составьте уравнения протекающих реакций и определите, какая соль образовалась в результате этих превращений. Какова массовая доля образовавшейся соли в полученном растворе?»[18, 20-23, 25].

3.3 Задачи и тесты по теме: «Щелочноземельные металлы»

 

3.3.1 Тест по теме: «Щелочноземельные металлы и их соединения»

1.         Какова электронная конфигурация атома кальция?

А) 1s² 2s²2р⁶3s² Б) 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶4s²

В) 1s²2s²2p² Г) 1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d²4s²

2. С какими из следующих веществ реагирует кальций?

А) Cl₂ Б) Na₂O

В) Н₂О Г) NaCl

3. С какими веществами реагирует гидроксид кальция?

А) NaOH Б) SO₂

В) Na₂O Г) HCl

4. Какого состава осадок образуется при взаимодействии растворов солей Na₃PO₄ и Ca(NO₃)₂?

А) NaNO₃ Б) Ca(OH)₂

В) Са₃(РО₄)₂ Г) Na₂HPO₄

5. Формуле вещества CaO соответствуют названия:

а) гашёная известь; б) известняк;

в) негашёная известь; г) жжёная известь.

6. Самое сильное основание из приведённых ниже оснований – это:

а) Be(OH)₂; б) Mg(OH)₂; в) Ca(OH)₂; г) Ba(OH)₂.

7. Из приведённых ниже металлов наиболее энергично реагирует с водой:

а) Be; б) Mg; в) Ca; г) Ba;

8.В ряду химических элементов Be – Mg – Ca – Sr – Ba увеличиваются:

а) радиус атома; б) число электронов на внешнем слое;

в) восстановительные свойства; г) число электронных уровней.

9. Химически чистый оксид кальция образуется:

а) при сжигании кальция на воздухе; б) окислением кальция водой;

в) разложением гашёной извести; г) окислением кальция водородом.

10. Для получения металлического кальция пригодны методы:

а) электролиз раствора его хлорида; б) электролиз расплава его хлорида;

в) восстановление из его оксида; г) электролиз раствора его гидроксида?

11. Расставьте коэффициенты, пользуясь методом электронного баланса, в

 следующей схеме реакции: Mg + H₂SO_{4 конц.} MgSO₄ + H₂S + H₂O

Посчитайте их сумму в правой части уравнения. Укажите верный ответ.

а) 6; б) 7;

в) 9; г) 10.

12.Щелочноземельные металлы получают:

а) металлотермией; б) пирометаллургией;

в) электрометаллургией; г) гидрометаллургией.

13. Минерал, содержащий природный оксид алюминия – это:

а) корунд; б) нефелин;

в) карналлит; г) глинозём.

14. Восстановительные свойства ярче всего выражены у элемента:

а) Be; б) Mg; в) Ca; г) Ba;

15.Общее в строении атомов щелочноземельных металлов – это:

а) одинаковый заряд ядра атома; б) одинаковый радиус атома;

в) два электрона на внешнем г) одинаковая степень окисления?

электронном уровне;

16.Формуле вещества CaSO₄ соответствуют названия:

а) природный гипс; б) мёртвый гипс;

в) безводный гипс; г) жжёный гипс.

17.Какова электронная конфигурация атома цинка?

а) …3d¹⁰4s¹; б) …3d⁹4s¹;

в) …3d¹⁰4s²; г) …3d¹⁰4s⁰.

18. Укажите степень окисления атома цинка в соединениях:

а) +1; б) +2;

в) +3; г) +6.

19. Цинк – металл:

а) желтого цвета;

б) голубовато-серебристого цвета;

в) черного цвета;

г) серовато-белого цвета.

20. Отметьте схемы осуществимых реакций:

а) Zn + HCl … ;

б) Zn + NaOH … ;

в) Zn + MgSO₄ (р-р) … ;

г) Zn + Cl₂… .

21. Cумма коэффициентов в уравнении реакции

ZnS + О₂…

равна:

а) 8; б) 10;

в) 9; г) 11.

22. Пользуясь электрохимическим рядом напряжений металлов, укажите металлы, вытесняемые цинком из растворов их солей.

а) Fe; б) Mg;

в) Sn; г) Ag.

23. При взаимодействии цинка с концентрированной серной кислотой выделяется:

а) SO₂; б) S;

в) H₂S; г) H₂.

24. Оксид цинка обладает:

а) основными свойствами;

б) кислотными свойствами;

в) амфотерными свойствами [24-28].

3.3.2 Задачи

Задачи с решениями [29]

Задача 1. При прокаливании 50 кг чистого карбоната кальция масса твердого вещества уменьшилась на 4,4 кг. Сколько процентов карбоната кальция разложилось

Решение. CaCO₃ = CaO + CO₂↑

m (CO₂) = 4400 г, ν (CO₂) = m/М = 4400/4 = 100 моль

ν (CaCO₃) = ν (CO₂) = 100 моль

m (CaCO₃) = ν · М = 100 · 100 = 10000г = 10 кг.

Доля разложившегося CaCO₃ равна:

m (CaCO₃) / m_общ (CaCO₃) = 10/50 = 0,2 = 20%.

Ответ. 20%

Задача 2. 8г металла со степенью окисления +2 прореагировало с водой, и выделилось 4,48 л водорода (н.у.). Определите относительную атомную массу металла и назовите его.

X + 2 H₂O = X(OH)₂ + H₂↑

ν (H₂) = V/ V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль,

ν (X) = ν (H₂) = 0,2 моль,

А (X) = m / ν = 8 / 0,2 = 40 г/моль.

Неизвестный металл – кальций Ca

Ответ. А_r(Х) = 40. Кальций.

Задача 3. Из 20 т известняка, содержащего 0,04 массовых долей, или 4%, примеси, получили 12 т гидроксида кальция. Сколько массовых долей, или процентов, это составляет по сравнению с теоретическим выходом?

Решение. m (CaCO₃) = 20 · 0,96 = 19,2 т = 19 200 кг,

ν (CaCO₃) = m/М = 19200 / 100 = 192 кмоль,

ν(Ca(OH)₂) = ν (CaCO₃) = 192 кмоль,

m_теор(Ca(OH)₂) = ν · М = 192 · 74 = 14208 кг = 14,208 т

Выход (Ca(OH)₂) равен:

η (Ca(OH)₂) = m_практ / m_теор= 12 / 14, 208 = 0,845 = 84,5 %

Ответ. 84,5 %

Задача 4. Образец жесткой воды содержит 100 мг/л гидрокарбоната кальция и 30 мг/л сульфата кальция. Сколько карбоната натрия потребуется для умягчения 1 м³ такой воды.

Решение.Ca (HCO₃)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ ↓ + 2 NaHCO₃

CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + Na₂SO_4.

m (Ca (HCO₃)₂) = 100 мг/л · 1000л = 1000 000 мг = 100 г,

ν (Ca (HCO₃)₂) = m/М = 100 / 162 = 0, 617 моль,

ν₁ (Na₂CO₃) = ν (Ca (HCO₃)₂) = 0, 617 моль,

 m (CaSO₄) = 30 мг/л · 1000 л = 30000 мг = 30 г,

ν (CaSO₄) = m/М 30/136 = 0, 221 моль,

ν₂ (Na₂CO₃) = ν (CaSO₄) = 0, 221 моль.

ν (Na₂CO₃) = ν₁ (Na₂CO₃) + ν₂ (Na₂CO₃) = 0, 617 + 0, 221 = 0, 838 моль, m (Na₂CO₃) = ν · М = 0,838 ·106 = 88, 8г

Ответ. m (Na₂CO₃) = 88,8 г.

Задания для самостоятельной работы

1. С какими из предложенных веществ будет реагировать оксид бария: ортофосфорная кислота, оксид серы(IV), оксид бериллия, оксид магния, соляная кислота, оксид фосфора(V), хлорид железа(II)? Составьте уравнения возможных реакций.

Запишите уравнения реакций, соответствующие следующим превращениям

2.Смесь карбонатов кальция и магния массой 26,8 г обработали кислотой. При этом выделилось 6,72 л газа (н. у.). Определите массовые доли компонентов в смеси.

 

Ответ. (СаСО₃) = 37,3%; (MgСО₃) = 62,7%.

3.При прокаливании 10 г смеси негашеной извести, кальцинированной соды и питьевой соды выделилось 336 мл газа (н. у.), а при действии на такую же массу смеси хлороводородной кислотой выделилось 1,792 л газа (н. у.). Определите состав смеси в процентах.

 

Ответ. (СаО) = 21,8%; (Na₂CО₃) = 53%; (NaHCО₃) = 25,2% [30, 31].

Цепочки превращений

I. 1. Карбонат кальция оксид кальция ®гидроксид кальция ® карбонат кальция ® нитрат кальция.

2. Магний ® сульфат магния ® нитрат магния ® оксид магния ® ацетат магния.

3. Хлорид кальция ® сульфат кальция ® сульфид кальция ® сульфат кальция ® гидроксид кальция ® оксид кальция ® гидрокарбонат кальция.

4. Магний ® оксид магния ® гидроксид магния ®хлорид магния ® гидроксокарбонат магния ® сульфат магния ® гидроксид магния.

5. Сульфид магния ® оксид магния ® … ® гидроксид магния ® … ® нитрат магния.

6. Кальций ® гидроксид кальция ® карбонат кальция ® оксид кальция ® карбид кальция ® гидроксид кальция ® гидрокарбонат кальция.

II. Используя схему «Кальций и его соединения», напишите уравнения реакций 1 – 14

Контрольные работы по теме: «Щелочноземельные металлы»

Вариант I

1. Почему химические элементы: кальций, стронций, барий, радий, находящиеся во II группе главной подгруппы ПСХЭ Д. И. Менделеева, называют щелочноземельными металлами? Ответ поясните записью уравнений химических реакций.

2. Почему горящий магний нельзя гасить водой?

3. Напишите уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства оксида кальция. Почему строители называют его «кипелкой»?

4. Как в быту частично смягчают жесткую воду: а) не применяя химических реактивов, б) используя домашние средства?

Вариант II

1. С какими из перечисленных веществ, формулы которых: О₂, S, Cl₂, Н₂, Н₂О, NaOH, H₂SО₄, CuSO₄, КС1, реагирует кальций? Запишите уравнения химических реакций.

2.Что общего и чем отличаются щелочноземельные и щелочные металлы? Как изменяется химическая активность металлов главной подгруппы второй группы с возрастанием порядковых номеров их образующих химических элементов (укажите стрелкой)?

3.Известковую воду разделили на две порции. Через одну пропускали оксид углерода (IV) до тех пор, пока сначала появившийся осадок не растворился, затем обе порции слили. Предположите, что можно наблюдать при этом. Запишите уравнения всех происходящих реакций и отметьте их признаки. Назовите полученные вещества.

4.Назовите две-три соли щелочноземельных металлов, хорошо и плохо растворимых в воде. Какие из них могут обусловливать жесткость воды?

Вариант III

1.Можно ли получать щелочноземельные металлы электролизом водных растворов их солей? Ответ подтвердите записью уравнений происходящих химических реакций.

2.Назовите два-три способа устранения карбонатной жесткости воды. Ответ поясните уравнениями химических реакций.

3.Какие опыты надо провести, чтобы подтвердить восстановительные свойства магния?

4.Как будет изменяться свечение лампочки в приборе для испытания электропроводности растворов, если его электроды опустить в известковую воду, через которую пропускать оксид углерода (IV)? Почему?

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Три химических элемента «А», «Б», «В» образуют различные соединения. Вещество «АВ» — растворяется в воде, окрашивая лакмус в синий цвет. Соединение, в состав которого входят все три химических элемента, не растворяется в воде, но образует растворимое вещество если на него действовать водой и соединение «Б» с «В». Какие химические элементы условно обозначены буквами? О каких соединениях и реакциях идет речь? Составьте уравнения химических реакций.

2. Гидрид бария горит на воздухе, а при реакции с водой образует водород. Запишите уравнения этих реакций и укажите, что окисляется и что восстанавливается в каждой из них.

3. Если оксид кальция на долгое время оставить на воздухе, его масса изменится. Как? Почему?

4. В каком направлении сместится равновесие химической реакции СаСО₃ + Н₂О + СО₂= Са(НСО₃) + Q, если: а) понизить температуру, б) повысить давление, в) увеличить концентрацию оксида углерода (IV)?