Under de senaste åren har det funnits en trend med en stabil efterfrågan på att klara provet i kemi bland utexaminerade i årskurs 9 och 11. Anledningen är den växande populariteten för medicinska och tekniska universitet, där kemi fungerar som ett profilprov.
Relevans
För att vara konkurrenskraftiga när de ansöker måste eleverna visa en hög kunskapsnivå på provet.
Problem där svavelpulver blandades med ett överskott av aluminiumpulver, sedan tillsattes syra, sedan vatten var särskilt svårt för framtida läkare och ingenjörer. Det är nödvändigt att göra beräkningar, bestämma ett av ämnena och även göra upp ekvationer för pågående reaktioner.
Hur löser man problem för aluminiumpulver blandat med andra oorganiska föreningar? Låt oss uppehålla oss vid den här frågan mer i detalj.
Första exemplet
Svavelpulver blandades med aluminiumpulver, sedan upphettades blandningen, ämnet erhölls iresultatet av denna reaktion, placeras i vatten. Den resulterande gasen delades i två delar. Den ena blandades med s altsyra och natriumhydroxidlösning sattes till den andra tills fällningen upplöstes. Vilka förvandlingar ägde rum? Skriv ekvationer för alla reaktioner som motsvarar de transformationer som beskrivs i uppgiften.
Svaret på frågan bör vara fyra ekvationer med stereokemiska koefficienter.
Svavelpulver blandat med överskott av aluminiumpulver, vad händer? Ämnen reagerar enligt schemat, där slutprodukten är s alt.
Den resulterande aluminiumsulfiden i vattenmiljön genomgår hydrolys. Eftersom detta s alt bildas av en svag bas (aluminiumhydroxid) och en svag hydrosulfidsyra uppstår fullständig hydrolys. Processen producerar en olöslig bas och en flyktig syra.
I växelverkan mellan en av produkterna, nämligen aluminiumhydroxid med s altsyra, uppstår en jonbytesreaktion.
Med tanke på att aluminiumhydroxid har amfotära (dubbla) kemiska egenskaper, bildar den ett komplext s alt (natriumtetrahydroxoaluminat) med natriumhydroxidlösning.
Andra exemplet
Låt oss överväga ett annat exempel på en uppgift som involverar att skriva de processer som nämns i villkoret. Aluminiumpulver blandas med jod. Tillsätt en liten mängd vatten. Föreningen som erhålls i processen löses i vatten, ett överskott av ammoniakvatten tillsätts till den. Fällningen filtreras av, kalcineras. Till återstoden från kalcineringnatriumkarbonat tillsätts, blandningen smälts samman. Skriv ner fyra reaktionsekvationer med stereokemiska koefficienter som motsvarar de beskrivna processerna.
Eftersom aluminiumpulver blandas med jod enligt problemets tillstånd, har den första ekvationen för interaktionen av enkla ämnen formen:
2Al + 3I2=2AlI3
Denna reaktion kräver en liten mängd vatten, vilket nämns i tillståndet.
Följande kemiska reaktion återspeglar interaktionen mellan aluminiumjodid erhållen i det första steget och natriumhydroxid:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Eftersom produkten från denna process (aluminiumhydroxid) uppvisar egenskaper som är typiska för baser, går den in i en jonbytesreaktion med en syra, s alt och vatten fungerar som reaktionsprodukter:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
Den största svårigheten för skolbarn att lösa ett problem där aluminiumpulver förekommer är den sista reaktionen. När aluminiumklorid interagerar med en vattenlösning av natriumkarbonat i reaktionsblandningen fortsätter processen för hydrolys av s alter, vilket leder till produktion av natriumklorid, koldioxid och aluminiumhydroxid. Reaktionen ser ut så här:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Vilka svårigheter har skolbarn
I vissa uppgifter antas det att fosfor har blandats i överskottaluminiumpulver. Lösningsalgoritmen liknar de två föregående exemplen. Bland de problem som akademiker upplever i sådana uppdrag noterar vi en ouppmärksam läsning av förutsättningarna. Utelämnar ur sikte, till exempel närvaron av vatten i reaktionsblandningen, akademiker glömmer möjligheten för hydrolys i blandningen, skriver felaktigt den kemiska ekvationen för processen. Inte alla kan beskriva handlingar med ämnen: avdunstning, filtrering, kalcinering, rostning, fusion, sintring. Utan att känna till skillnaderna mellan fysiska och kemiska interaktioner är det omöjligt att räkna med ett framgångsrikt slutförande av uppgifter av detta slag.
Tredje exempel
Antänd mangan (II) nitrat. Tillsätt koncentrerad s altsyra till det resulterande bruna fasta ämnet. Gasen som frigörs i denna process leds genom hydrosulfidsyra. När bariumklorid tillsätts till den resulterande lösningen observeras utfällning. Skriv fyra kemiska ekvationer som motsvarar de beskrivna transformationerna.
När de bränns bör flera produkter bildas av ett ämne samtidigt. I det föreslagna problemet erhålls brungas och manganoxid (IV) från det initiala nitratet:
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
Efter tillsats av koncentrerad s altsyra till produkter erhålls förutom gasformigt klor vatten, samt mangan(II)klorid:
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Det är klor som reagerar med vätesulfidsyra, svavel bildas som en fällning. Processekvationen är som följer:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Eftersom svavel inte kan bilda en fällning med bariumklorid, måste man ta hänsyn till att en blandning av klor och vätesulfid i närvaro av vattenmolekyler kan interagera enligt följande:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
Därför reagerar svavelsyra med bariumklorid:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Viktiga poäng
Alla gymnasieelever vet inte hur aluminiumpulver erhålls i industrin, där de används. Det minsta antalet praktiska och laborativa arbeten som finns kvar i skolkemikursen har en negativ inverkan på skolbarnens praktiska färdigheter. Det är därför uppgifter relaterade till materiens aggregerade tillstånd, dess färg, karaktäristiska egenskaper orsakar svårigheter för akademiker som tar enhetsprovet i kemi.
Testförfattare använder ofta aluminiumoxid, vars pulver reagerar med svavel eller halogen och bildar sulfid respektive halogenid. Gymnasieelever missar det faktum att det resulterande s altet genomgår hydrolys i en vattenlösning, så de gör den andra delen av uppgiften felaktigt och tappar poäng.
Sammanfattning
Tillför att utan fel klara frågor som rör flera omvandlingar av oorganiska ämnen är det nödvändigt att ha en uppfattning om de kvalitativa reaktionerna på katjoner och anjoner, att känna till villkoren för förloppet av hydrolys, att skriva ner molekylära och joniska ekvationer. I avsaknad av praktiska färdigheter orsakar frågor om yttre tecken på växelverkan mellan ämnen svårigheter.
