De siste årene har det vært en trend med stabil etterspørsel etter bestått eksamen i kjemi blant nyutdannede på 9. og 11. trinn. Årsaken er den økende populariteten til medisinske og ingeniøruniversiteter, der kjemi fungerer som en profileksamen.
Relevance
For å være konkurransedyktige når de søker, må studentene demonstrere et høyt kunnskapsnivå på eksamen.
Problemer der svovelpulver ble blandet med et overskudd av aluminiumspulver, deretter tilsatt syre, deretter vann var spesielt vanskelig for fremtidige leger og ingeniører. Det er nødvendig å foreta beregninger, bestemme ett av stoffene, og også lage likninger for pågående reaksjoner.
Hvordan løser jeg problemer for aluminiumspulver blandet med andre uorganiske forbindelser? La oss dvele ved dette problemet mer detaljert.
Første eksempel
Svovelpulver ble blandet med aluminiumspulver, deretter ble blandingen oppvarmet, stoffet oppnådd iresultatet av denne reaksjonen, plassert i vann. Den resulterende gassen ble delt i to deler. Den ene ble blandet med s altsyre, og natriumhydroksidløsning ble tilsatt til den andre inntil bunnfallet var oppløst. Hvilke transformasjoner fant sted? Skriv ligninger for alle reaksjoner som tilsvarer transformasjonene beskrevet i oppgaven.
Svaret på spørsmålet bør være fire ligninger med stereokjemiske koeffisienter.
Svovelpulver blandet med overflødig aluminiumspulver, hva skjer? Stoffer reagerer i henhold til ordningen, der sluttproduktet er s alt.
Det resulterende aluminiumsulfidet i vannmiljøet gjennomgår hydrolyse. Siden dette s altet er dannet av en svak base (aluminiumhydroksid) og en svak hydrosulfidsyre, oppstår fullstendig hydrolyse. Prosessen produserer en uløselig base og en flyktig syre.
I samspillet mellom et av produktene, nemlig aluminiumhydroksid med s altsyre, oppstår en ionebytterreaksjon.
Gitt at aluminiumhydroksid har amfotere (dobbelte) kjemiske egenskaper, danner det et komplekst s alt (natriumtetrahydroksoaluminat) med natriumhydroksidløsning.
Andre eksempel
La oss vurdere et annet eksempel på en oppgave som innebærer å skrive prosessene nevnt i betingelsen. Aluminiumspulver blandes med jod. Tilsett en liten mengde vann. Forbindelsen oppnådd i prosessen oppløses i vann, et overskudd av ammoniakkvann tilsettes til den. Bunnfallet filtreres fra, kalsineres. Til resten fra kalsineringnatriumkarbonat tilsettes, blandingen smeltes. Skriv ned fire reaksjonsligninger med stereokjemiske koeffisienter som tilsvarer de beskrevne prosessene.
Siden aluminiumspulver blandes med jod i henhold til problemets tilstand, har den første ligningen for samspillet mellom enkle stoffer formen:
2Al + 3I2=2AlI3
Denne reaksjonen krever en liten mengde vann, som er nevnt i betingelsen.
Følgende kjemiske reaksjon gjenspeiler interaksjonen mellom aluminiumjodid oppnådd i det første trinnet med natriumhydroksid:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Siden produktet fra denne prosessen (aluminiumhydroksid) viser egenskaper som er typiske for baser, går det inn i en ionebytterreaksjon med en syre, s alt og vann fungerer som reaksjonsprodukter:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
Den største vanskeligheten for skoleelever med å løse et problem der aluminiumspulver dukker opp, er den siste reaksjonen. Når aluminiumklorid interagerer med en vandig løsning av natriumkarbonat i reaksjonsblandingen, fortsetter prosessen med hydrolyse av s alter, noe som fører til produksjon av natriumklorid, karbondioksid og aluminiumhydroksid. Reaksjonen ser slik ut:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Hvilke vanskeligheter har skolebarn
I noen oppgaver er det antatt at fosfor ble blandet i overkantaluminiumspulver. Løsningsalgoritmen ligner på de to foregående eksemplene. Blant problemene som nyutdannede opplever i slike oppgaver, merker vi en uoppmerksom lesning av forholdene. Ute av syne, for eksempel tilstedeværelsen av vann i reaksjonsblandingen, glemmer kandidater muligheten for hydrolyse i blandingen, skriver feil den kjemiske ligningen for prosessen. Ikke alle kan beskrive handlinger med stoffer: fordampning, filtrering, kalsinering, steking, fusjon, sintring. Uten å vite forskjellene mellom fysiske og kjemiske interaksjoner, er det umulig å regne med vellykket gjennomføring av oppgaver av denne typen.
Tredje eksempel
Ignite manganese (II) nitrat. Tilsett konsentrert s altsyre til det resulterende brune faste stoffet. Gassen som frigjøres i denne prosessen føres gjennom hydrosulfidsyre. Når bariumklorid tilsettes til den resulterende løsningen, observeres utfelling. Skriv fire kjemiske ligninger som tilsvarer de beskrevne transformasjonene.
Ved kalsinering bør flere produkter dannes av ett stoff samtidig. I det foreslåtte problemet oppnås brungass og manganoksid (IV) fra det opprinnelige nitratet:
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
Etter tilsetning av konsentrert s altsyre til produktene, i tillegg til gassformig klor, oppnås vann, samt mangan(II)klorid:
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Det er klor som reagerer med hydrosulfidsyre, svovel dannes som bunnfall. Prosessligningen er som følger:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Siden svovel ikke er i stand til å danne et bunnfall med bariumklorid, må det tas i betraktning at en blanding av klor og hydrogensulfid i nærvær av vannmolekyler kan interagere som følger:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
Derfor reagerer svovelsyre med bariumklorid:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Viktige poeng
Ikke alle videregående skoleelever vet hvordan aluminiumspulver oppnås i industrien, der de brukes. Minimumsantallet av praktisk og laboratoriearbeid som er igjen i skolekjemikurset har en negativ innvirkning på skoleelevenes praktiske ferdigheter. Det er grunnen til at oppgaver knyttet til materiens aggregerte tilstand, dens farge, karakteristiske trekk forårsaker vanskeligheter for kandidater som tar den enhetlige tilstandseksamenen i kjemi.
Ofte bruker testforfattere aluminiumoksid, hvis pulver reagerer med svovel eller halogen, og danner henholdsvis sulfid eller halogenid. Videregående elever savner det faktum at det resulterende s altet gjennomgår hydrolyse i en vandig løsning, så de gjør den andre delen av oppgaven feil og mister poeng.
Opsummering
Tilfor å takle spørsmål knyttet til flere transformasjoner av uorganiske stoffer uten feil, er det nødvendig å ha en ide om de kvalitative reaksjonene på kationer og anioner, å kjenne betingelsene for forløpet av hydrolyse, å skrive ned molekylære og ioniske ligninger. I mangel av praktiske ferdigheter forårsaker spørsmål angående ytre tegn på interaksjon mellom stoffer vanskeligheter.
