Контрольные задания для защиты модуля 1 "Строение вещества" и модуля 2 "Химия элементов и их соединений"

В.С. Болдырев, Р.В. Якушин, 

С.Ю. Богословский

Контрольные задания для защиты
модуля 1 «Строение вещества»
и модуля 2 «Химия элементов 
и их соединений»

Учебно-методическое пособие

УДК 541(079.8)
ББК 24
Б79

ISBN 978-5-7038-4787-9

Болдырев, В. С.

Контрольные задания для защиты модуля 1 «Строе ние веще-

ства» и модуля 2 «Химия элементов и их соединений» : учебно-методическое 
пособие / В. С. Болдырев, Р. В. Якушин, С. Ю. Бого- 
словский. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2017. — 20, [4] с. : ил.

ISBN 978-5-7038-4787-9

Представлены контрольные вопросы и задания, предназначенные для 

проверки знаний студентов при защите модулей 1 и 2. Задачи различной 
сложности разделены по темам модулей, изучаемых в первом семестре. 
Приведены темы для подготовки к зачету. Дан список рекомендуемой литературы.


Для студентов 1-го курса факультета «Энергомашиностроение» МГТУ 

им. Н.Э. Баумана, обучающихся по программе специалитета по направлениям «
Ядерные реакторы и материалы», «Специальные системы жизнеобеспечения», «
Проектирование авиационных и ракетных двигателей». 

УДК 541(079.8)
ББК 24

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
© Оформление. Издательство 
 МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2017

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru

по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/111/book1738.html

Факультет «Фундаментальные науки»

Кафедра «Химия»

Рекомендовано 

Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана 
в качестве учебно-методического пособия

Б79

 

Предисловие

Химия — одна из основных дисциплин, на которой строится 
дальнейшее обучение и изучение предметов студентами, обучающимися 
по программе специалитета по направлениям «Ядерные 
реакторы и материалы», «Специальные системы жизнеобеспечения», «
Проектирование авиационных и ракетных двигателей» на 
факультете «Энергомашиностроение» в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Цель изучения дисциплины — развитие у студентов химического 
мировоззрения, формирование целостного понимания о строении 
атома, видах химических связей, получении и свойствах химических 
соединений, их взаимодействии друг с другом, а также 
обучение студентов описывать полученные вещества с использованием 
единой химической номенклатуры.
В курсе химии используется модульно-рейтинговой система 
оценки знаний, что дает возможность повысить значение текущего 
контроля для оценки уровня владения студентами материалом, 
изучаемым в рамках лекционного и лабораторного курсов, в течение 
всего семестра. Согласно рабочей программе дисциплины, студенты 
изучают курс химии в течение двух семестров, первый из 
которых включает в себя два модуля.
Издание содержит задания и вопросы, предназначенные для 
контроля знаний студентов при защите модуля 1 «Строение вещества» 
и модуля 2 «Химия элементов и их соединений»; задачи подразделены 
по темам модулей. Для подготовки к зачету приведены 
темы, изучаемые студентами на лекционных и лабораторных занятиях, 
и список рекомендуемой литературы. Во время защиты 
модулей студент должен продемонстрировать успешное знание, 
владение и применение полученных знаний при решении практических 
задач, а также при ответе на теоретические вопросы. При 
защите модуля 1 выставляется оценка от 1 до 25 баллов; модуля 2 — 
от 1 до 10 баллов.
Изучение дисциплины в первом семестре способствует формированию 
у студентов компетенций, предусмотренных основной 
профессиональной образовательной программой.

Модуль 1. Строение вещества

1.1. Строение атома

Задача 1–5. Составьте электронную формулу атома элемента в 
основном и возбужденном состояниях. В ответе укажите сумму значений 
орбитального и главного квантовых чисел для всех неспаренных 
электронов в основном (невозбужденном) состоянии атома.

Номер
задачи
Элемент
Номер
задачи
Элемент

1
Ga
4
Se
2
Ti
5
I
3
Tl

Задачи 6–10. По приведенной электронной формуле для внешнего 
энергетического уровня определите элемент и укажите, в каком 
периоде и группе он находится.

Номер
задачи
Электронная 
формула элемента
Номер
задачи
Электронная 
формула элемента
6
3s23p4
9
6s26p1

7
3d34s2
10
3d54s1

8
5d36s2

Задачи 11–15. Определите элемент по его электронной формуле 
внешнего энергетического уровня. Напишите формулу соединения 
элемента с водородом и степень окисления в этом соединении.


Номер
задачи
Электронная 
формула элемента
Номер
задачи
Электронная 
формула элемента
11
5s25p5
14
3s23p3

12
2s22p3
15
2s22p2

13
5s25p3

Задачи 16–20. Составьте электронную формулу атома элемен-

та и приведите значения квантовых чисел (n и l) для электрона 
предвнешнего уровня, имеющего наибольшее значение магнитного 
квантового числа ml и характеризующегося положительным значением 
спинового квантового числа ms.

Номер
задачи
Элемент
Номер
задачи
Элемент

16
Mn
19
Cu
17
Zn
20
Ta
18
Cd

Задачи 21–25. Определите порядковый номер элемента, у ато-

ма которого внешние электроны характеризуются указанными 
значениями квантовых чисел. Приведите электронную формулу 
элемента. 

Номер
задачи
n
l
ml
ms

21
3
0
0
½
22
3
1
–1, 0
1/2½
23
4
1
–1, 0, 1
1/2½
24
2
1
–1, 0, 1
1/2½, –1/2½

25
6
1
–1
1/2½

Задачи 26–30. Для атома заданного элемента укажите электрон 

внешнего энергетического уровня, имеющий наибольшее значение 
магнитного квантового числа ml и характеризующийся положительным 
значением спинового квантового числа. 

Номер
задачи
Элемент
Номер
задачи
Элемент

26
Fe
29
Be
27
Rb
30
He
28
Mn

1.2. Химическая связь

1.2.1. Метод валентных связей

Задачи 31–60. Приведите электронное строение атомов, образующих 
заданную молекулу или ион, укажите тип гибридизации 
орбиталей центрального атома, определите, сколько и каких связей 
присутствует в частице (тип их перекрывания и механизм образования), 
изобразите перекрывание орбиталей в пространстве, 
укажите полярность частицы.

Номер
задачи
Частица
Номер
задачи
Частица

31
OF2
46
AlCl3

32
SF4
47
[PCl4]+

33
H3O+
48
SiH4

34
C2H4
49
[BrClF]–

35
OCN–
50
NH3

36
CCl4
51
[GaH4]–

37
[AlCl4]–
52
ClF3

38
C2H2
53
[ClF2]–

39
[ClF2]+
54
SF2

40
NOCl
55
NO2
+

41
[ICl4]—
56
CH2O

42
BCl3
57
H3S+

43
OCN–
58
BF3

44
BeH2
59
NH2
–

45
[NH4]+
60
C2H2

1.2.2. Метод молекулярных орбиталей

Задачи 61–65. Используя метод молекулярных орбиталей, определите, 
какая из двух частиц не существует.

Номер
задачи
Частица

61
He2, H2
+

62
Be2, Li2
63
Li2
+, Ne2
64
F2, H2
2–

65
B2
2+, O2

Задачи 66–70. Применив метод молекулярных орбиталей, определите 
порядок связи и магнитные свойства заданных частиц. 
Сравните прочность связи частиц.

Номер
задачи
Частица

66
C2, C2
–

67
O2
+, O2
68
N2, N2
2–

69
H2
+, H2
70
Be2
+, Be2
–

Задачи 71–75. С позиции метода молекулярных орбиталей постройте 
диаграмму и объясните, как изменяются энергия и длина 
связи  в ряду заданных частиц. Расположите частицы в порядке 
увеличения прочности связи.

Номер
задачи
Частица

71
B2, C2, N2
72
С2
+, С2, C2
–

73
P2, S2, Cl2
74
Li2
+, Li2, Li 2
–

75
N2, O2, F2

Задачи 76–80. Постройте энергетическую диаграмму по методу 
молекулярных орбиталей и укажите, какая из приведенных частиц 
является диамагнетиком.

Номер
задачи
Частица

76
F2, O2, O2
+

77
H2
+, C2, Be2
–

78
B2, Li2
+, N2
79
P2
–, He2
+, H2
80
P2
+, P2, N 2
+

Задачи 81–85. Используя положения  метода молекулярных 
орбиталей, постройте энергетическую диаграмму для приведенной 
частицы. Укажите число электронов, находящихся на разрыхляющих 
молекулярных орбиталях внешнего энергетического уровня.

Номер
задачи
Частица
Номер 
задачи
Частица

81
I2
84
Br2
82
Se2
–
85
S2
–

83
Cl2
+

Задачи 86–90. Среди приведенных частиц укажите ту, у которой 
парамагнитные свойства проявляются сильнее. Ответ поясните 
сравнением энергетических диаграмм частиц, построенных с 
использованием метода молекулярных орбиталей. 

Номер
задачи
Частица

86
N 2
2–, N2
–

87
O2, H2
+

88
Cl2
–, Cl2
+

89
B2, N2
90
P 2
2–, P 2
–

1.3. Окислительно-восстановительные реакции

Задачи 91–120. Используя метод полуреакций, подберите стехиометрические 
коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной 
реакции. Укажите участвующие в превращениях 
сопряженные окислительно-восстановительные пары.

Номер
задачи
Уравнение окислительно-восстановительной реакции

91
Hg + HNO3(разб) ½→ Hg(NO3)2 + NO + H2O
92
K2Cr2O7 + HCl ½→ CrCl3 + Cl2 + KCl + H2O
93
NaOH + I2 → NaI + NaIO3 + H2O
94
Na2SO3 + H2O + Cl2 → Na2SO4 + HCl
95
NaNO2 + HClO3 → NaNO3 + HCl
96
FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
97
K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S → Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O
98
Cl2 + K2S + KOH → KCl + K2SO4 + H2O
99
K2Cr2O7 + Al + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
100
HNO3(конц) + P → H3PO4 + NO
101
H2SO4(конц)+ Mg → MgSO4 + H2S + H2O
102
AgNO3 + NaOH + H2O2 → Ag + NaNO3 + O2 + H2O
103
KMnO4 + H3PO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + H3PO4 + H2O
104
P + KOH + H2O → PH3 + KH2PO2
105
Sb2O3 + O2 + NaOH → Na3SbO4 + H2O
106
Al + HNO3(разб) → Al(NO3)3 + N2O↑ + H2O
107
HClO4(конц) + Cu2O → HCl + Cu(ClO4)2 + H2O
108
KNO3 + Fe2O3 + KOH → K2FeO4 + NO↑ + H2O
109
H2Se + Cl2 + H2O → H2SeO4 + HCl
110
MnSO4 + HClO3 + H2O → HMnO4 + H2SO4 + HCl
111
HNO3 + CuI2(к) → Cu(NO3)2 + I2↓½ + NO↑ + H2O
112
HNO3 + Bi2S3 → Bi(NO3)3 + NO↑ + S↓ + H2O
113
KMnO4 + HCl(конц) → Cl2↑ + MnCl2 + KCl + H2O
114
Na2S2O8 + H2O2 → O2↑ + Na2SO4 + H2SO4 
115
Ni2O3 + H2SO4 → NiSO4 + O2↑ + H2O
116
H2SO4(конц) + Mg → H2S↑ + MgSO4 + H2O
117
V2O5 + HCl(конц) → VOCl2 + Cl2↑ + H2O
118
K2Cr2O7 + HCl(конц) → CrCl3 + Cl2↑ + KCl + H2O
119
I2 + Cl2 + H2O → HIO3 + HCl
120
HСlO + Br2 + H2O → HCl + HBrO3

Модуль 2. Химия элементов и их соединений

2.1. Химические свойства s-металлов (Na, Mg, Ca)

Задачи 1–5. В соответствии с предложенным методом устранения 
временной и/или постоянной жесткости воды выберите все 
возможные продукты реакций, дополните их исходными соединениями. 
Расставьте коэффициенты.

Номер
задачи
Метод устранения временной  
и/или постоянной жесткости воды

1
Известковый

2
Содовый

3
Кипячение воды

4
Натронный

5
Фосфатный

Продукты реакции

... → Mg(OH)2↓ + Na2CO3 + H2O
... → MgCO3↓ + Mg(OH)2↓ + H2O

... → CaCO3½ + NaHCO3
½... → MgCO3↓ + H2O + CO2

... → MgCO3↓ + NaHCO3
½... → Mg3(PO4)2↓ + Na2SO4

... → Ca3(PO4)2↓ + NaHCO3
½... → Mg3(PO4)2↓ + NaCl

½... → CaCO3↓ + Na2SO4
½... → CaCO3↓ + H2O + CO2

½... → CaCO3↓ + Na2CO3 + H2O
½... → CaCO3↓ + H2O

½... → Mg3(PO4)2↓ + NaHCO3
½... → Ca3(PO4)2↓ + NaCl

½... → Ca3(PO4)2½ + Na2SO4
½... → MgCO3↓ + Na2SO4