Главная › Выпечка › При действии на силицид магния соляной кислоты. II

При действии на силицид магния соляной кислоты. II

Д. ХИМИЯ. 06.05.2015

К раствору сульфата трехвалентного хрома добавили кальцинированную соду. Выделившийся осадок отделили, перенесли в раствор едкого натра, добавили бром и нагрели. После нейтрализации продуктов реакции серной кислотой раствор приобрел оранжевую окраску, которая исчезает после пропускания через раствор сернистого газа. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

При обжиге некоторого минерала А, состоящего из двух элементов, образуется газ с резким запахом, который обесцвечивает бромную воду с образованием в растворе двух сильных кислот. При взаимодействии вещества Б, состоящего из тех же элементов, что и минерал А, но в другом соотношении, с концентрированной хлороводородной кислотой выделяется ядовитый газ с запахом тухлых яиц. При взаимодействии газов друг с другом образуется вещество желтого цвета и вода. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделившийся газ сожгли. Твердый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (широко используется под названием жидкое стекло) растворили в воде и обработали раствором серной кислоты. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

1) Оксиды.

Оксид углерода (II).

Оксид углерода (II) несолеобразующий оксид. Очень ядовит!

В лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на муравьиную кислоту:

НСООН CO + H 2 O

Химическая активность угарного газа крайне мала. При обычных условиях он не реагирует ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочами. При высоких температурах вступает в окислительно-восстановительные реакции в роли восстановителя.

СО горит синим пламенем:

2СO + O 2 = 2CO 2

Восстанавливает металлы из их оксидов:

3CO + Fe 2 O 3 = 2Fe + 3CO 2

СО + CuO = Cu + CO 2

СО + NiO = Ni + CO 2

Взаимодействует с парами воды:

CO + H 2 O ↔ CO 2 + H 2

В присутствии катализатора или при облучении СО окисляется хлором, образуя ядовитый газ фосген:

CO + Cl 2 = COCl 2

СО окисляется пероксидом натрия:

CO + Na 2 O 2 = Na 2 CO 3

При нагревании с водородом при повышенном давлении образуется метиловый спирт:

CO + 2H 2 ↔ CH 3 OH

При пропускании СО в расплав щелочи при высоком давлении образуется соль (формиат натрия) в результате протекания окислительно-восстановительной реакции:

CO + NaOH = HCOONa

Оксид углерода (IV).

Как кислотный оксид взаимодействует с водой (реакция обратима), основными оксидами и растворами щелочей:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

CO 2 + CaO = CaCO 3

CO 2 + 2NaOH (избыток) = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2(избыток) + NaOH = NaHCO 3

При пропускании СО 2 через раствор карбоната образуется гидрокарбонат:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2NaHCO 3

В реакциях СО 2 способен выступать только в роли окислителя. При высоких температурах он взаимодействует с углем и с активными металлами:

CO 2 + 2Mg = 2MgO + C

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

Na 2 SiO 3 + 2CO 2 + 2H 2 O = 2NaHCO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2) Соли (карбонаты, гидрокарбонаты).

При нагревании карбонаты (все, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV).

CaCO 3 CaO + CO 2

Карбонат аммония при нагревании разлагается на аммиак, воду и углекислый газ:

(NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + 2H 2 O + CO 2

Гидрокарбонаты при нагревании переходят в карбонаты:

Качественной реакцией на ионы СО 3 2─ и НСО 3 − является их взаимодействие с более сильными кислотами, последние вытесняют угольную кислоту из солей, а та разлагается с выделением СО 2

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O

NaHCO 3 + HCl = NaCl + CO 2 + H 2 O

При смешивании растворов будет происходить гидролиз и по аниону слабой кислоты и по катиону слабого основания:

3Na 2 CO 3 + 2FeCl 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2

Кремний. Соединения кремния.

I. Кремний.

При низких температурах кремний химически инертен, при высоких температурах реагирует как с неметаллами, так и с некоторыми металлами. В большинстве случаев кремний является восстановителем, в реакциях с более сильными восстановителями (активными металлами) выступает в роли окислителя.

При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом:

Si + O 2 = SiO 2

При взаимодействии с галогенами (с фтором при комнатной температуре), при нагревании с хлором, бромом, иодом образуются галогениды кремния:

Si + 2Cl 2 = SiCl 4

Si + 2Br 2 = SiBr 4

При температуре выше 600°С взаимодействует с серой:

При температуре около 2000°С кремний соединяется с углеродом с образованием карбида кремния (карборунда):

При взаимодействии с активными металлами образуются силициды металлов:

Si + 2Mg = Mg 2 Si

Si + 2Са = Са 2 Si

Si + 2MgO = Mg 2 Si + 2SiO

Силициды щелочных, щелочноземельных металлов и магния разлагаются водой, щелочами и разбавленными кислотами с образованием силана:

Mg 2 Si + 4H 2 O = 2Mg(OH) 2 + SiH 4

2Ca 2 Si + 4NaOH + 10H 2 O = 2Na 2 SiO 3 + 4Ca(OH) 2 + SiH 4

Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + SiH 4

В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты:

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот, но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте:

Si + 6HF = H 2 + 2H 2

(Si (тв.) + 4HF (г.) = SiF 4 + 2H 2)

Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот:

3Si + 4HNO 3 + 12HF = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

II. Соединения кремния.

1) Оксиды.

Оксид кремния (IV). Как кислотный оксид, SiO 2 при сплавлении взаимодействует с твердыми щелочами, основными оксидами и карбонатами с образованием солей кремниевой кислоты (силикатов):

SiO 2 + 2KOH K 2 SiO 3 + H 2 O (растворы щелочей также действуют на SiO 2)

SiO 2 + CaO CaCO 3

SiO 2 + K 2 CO 3 K 2 SiO 3 + CO 2

Взаимодействует с плавиковой кислотой:

SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O

При нагревании смеси SiO 2 с углеродом образуется карбид кремния:

SiO 2 + 3С SiС + 2СО

SiO 2 + 2Mg 2MgO + Si

2) Водородное соединение. Силан.

Силан – ядовитый бесцветный газ. На воздухе силан горит с образованием SiO 2 и H 2 O, водой и щелочами разлагаются с выделением водорода:

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

SiH 4 + 2H 2 O = SiO 2 + 4H 2

SiH 4 + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 4H 2

3) Тетрахлорид кремния.

SiCl 4 + 2H 2 = Si + 4HCl

1. Газы, которые выделяются при нагревании угля в концентрированной азотной и серной кислотах, смешали друг с другом. Продукты реакции пропустили через известковое молоко. Напишите уравнения описанных реакций.

2. Негашеную известь «погасили» водой. В полученный раствор пропустили газ, который выделяется при нагревании гидрокарбоната натрия, при этом наблюдали образование и последующее растворение. Напишите уравнения описанных реакций.

3. Газ, образовавшийся при сгорании кокса, длительное время соприкасался с раскаленным углем. Продукт реакции последовательно пропустили через слой железной руды и негашеную известь. Напишите уравнения описанных реакций осадка.

4. Одно из веществ, образующихся при сплавлении оксида кремния с магнием, растворяется в щелочи. Выделяющийся газ ввели в реакцию с серой, а продукт их взаимодействия обработали хлором. Напишите уравнения описанных реакций.

5. Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделяющийся газ сожгли. Твердый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (используется под названием «жидкое стекло») растворили в воде и обработали раствором серной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

6. Хлорид кремния (IV) нагрели в смеси с водородом. Продукт реакции смешали с магниевым порошком, нагрели и обработали водой, одно из образующихся веществ самовоспламеняется на воздухе. Напишите уравнения описанных реакций.

7. Силицид магния обработали раствором соляной кислоты, продукт реакции сожгли, образовавшееся твердое вещество смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После охлаждения расплава его обработали водой и к полученному раствору добавили азотную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

8. Магниевый порошок смешали с кремнием и нагрели. Продукт реакции обработали холодной водой, и выделяющийся газ пропустили через горячую воду. Образовавшийся осадок отделили, смешали с едким натром и нагрели до плавления. Напишите уравнения описанных реакций.

9. Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем. Напишите уравнения описанных реакций.

10. Вещество, образующееся при сплавлении магния с кремнием обработали водой, в результате образовался и выделился бесцветный газ. Осадок растворили в соляной кислоте, а газ пропустили через раствор перманганата калия, при этом образовались два нерастворимых в воде бинарных вещества. Напишите уравнения описанных реакций.

11. Продукт взаимодействия кремния с хлором легко гидролизуется. При сплавлении твердого продукта гидролиза как с каустической, так и кальцинированной содой образуется жидкое стекло. Напишите уравнения описанных реакций.

12. Углерод сожгли в избытке кислорода, образовавшийся газ пропустили над оксидом меди (II). Полученное вещество сплавили с серой, а продукт этой реакции сожгли в кислороде. Напишите уравнения описанных реакций.

13. Кремний сожгли в кислороде. Продукт реакции сплавили с карбонатом натрия, образовавшееся вещество обработали избытком соляной кислоты при нагревании. Осадок отфильтровали, а к фильтрату добавили раствор нитрата серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

14. Кремний растворили в концентрированном растворе гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили и разделили на две части. Первую растворили в плавиковой кислоте, вторую сплавили с магнием. Напишите уравнения описанных реакций.

Углерод, кремний. Соединения углерода и кремния.

1. C + 2H 2 SO 4(конц.) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

C + 4HNO 3(конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

SO 2 + NO 2 = SO 3 + NO

SO 3 + Ca(OH) 2 = CaSO 4 ↓ + H 2 O

2. CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

3. С + O 2 = CO 2

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 или

Fe 3 O 4 + 4CO = 3Fe + 4CO 2

СаО + СО 2 = СаСО 3

4. SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si

Si + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

H 2 S + Cl 2 = 2HCl + S↓

5. Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + 2SiH 4

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 SiO 3 ↓

6. SiCl 4 + 2H 2 = Si + 4HCl

Si + 2Mg = Mg 2 Si

Mg 2 Si + 4H 2 O = 2Mg(OH) 2 ↓ + SiH 4

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 ↓ + 2H 2 O

7. Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + 2SiH 4

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 SiO 3 ↓

8. Si + 2Mg = Mg 2 Si

SiH 4 + 2H 2 O (гор.) = SiO 2 + 4H 2

9. Si + 2Cl 2 = SiCl 4

SiCl 4 + 3H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl

H 2 SiO 3 SiO 2 + H 2 O

3SiO 2 + Ca 3 (PO 4) 2 + 5C 3CaSiO 3 + 5CO + 2P

10. Si + 2Mg = Mg 2 Si

Mg 2 Si + 4H 2 O (холл.) = 2Mg(OH) 2 ↓ + SiH 4

Mg(OH) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O

3SiH 4 + 8KMnO 4 = 8MnO 2 ↓ + 3SiO 2 ↓ + 8KOH + 2H 2 O

11. Si + 2Cl 2 = SiCl 4

SiCl 4 + 2H 2 O = SiO 2 ↓ + 4HCl

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

12. 2С + O 2 = 2CO

CO + CuO = Cu + CO 2

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2

13. Si + O 2 = SiO 2

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Na 2 SiO 3 + 2HCl = 2NaCl + SiO 2 ↓ + H 2 O

NaCl + AgNO 3 = AgCl↓ + NaNO 3

14. Si + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

Na 2 SiO 3 + CO 2 = Na 2 CO 3 + SiO 2 ↓

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

SiO 2 + 2Mg = Si + 2MgO

V A группа (азот, фосфор)

Азот. Соединения азота.

I.Азот.

В лаборатории получают разложением нитрита аммония:

NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O

NaNO 2 + NH 4 Cl N 2 + NaCl + 2H 2 O

В обычных условиях азот не реагирует ни с металлами (за исключением лития – с ним N 2 взаимодействует при комнатной температуре), ни с неметаллами. При нагревании химическая активность азота повышается.

При взаимодействии с металлами образуются нитриды металлов:

N 2 + 6 Li = 2Li 3 N

N 2 + 6 Na 2Na 3 N

N 2 + 3Mg Mg 3 N 2

N 2 + 2Al (порошок) 2AlN

Нитриды щелочных и щелочноземельных металлов легко разлагаются водой и растворами кислот:

Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3

Ca 3 N 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2NH 3

C неметаллами азот взаимодействует только в специальных условиях – при высокой температуре, давлении, в присутствии катализатора или при пропускании сильного электрического разряда:

N 2 + 3H 2 2NH 3

N 2 + 3LiH Li 3 N + NH 3

II. Соединения азота.

1) Аммиак.

Наиболее энергично аммиак реагирует с хлором и бромом, оксидами некоторых металлов, а также (при поджигании смеси или в присутствии катализатора) с кислородом:

2NH 3 + 3Cl 2 = N 2 + 6HCl

2NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O

4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

2NH 3 + 3H 2 O 2 = N 2 + 6H 2 O

За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли окислителя, например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием:

2NH 3 + 2Na = 2NaNH 2 + H 2 (Na 2 NH, Na 3 N)

2NH 3 + 2Al = 2AlN + 3H 2

Растворение аммиака в воде сопровождается химическим взаимодействием с ней:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 3 ∙ H 2 O ↔ NH 4 + + OH −

При взаимодействии с кислотами образуются соли аммония:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

NH 3 + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4

2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4

При взаимодействии аммиака с углекислым газом образуется карбамид (мочевина):

2NH 3 + CO 2 = (NH 2) 2 CO + H 2 O

Аммиак вступает в реакции комплексообразования:

6NH 3 + CuCl 2 = Cl 2

4NH 3 + Cu(OH) 2 = (OH) 2

2) Соли аммония .

Все соли аммония проявляют общие свойства солей (взаимодействуют с растворами кислот, щелочей и других солей), а также подвергаются гидролизу и разлагаются при нагревании:

NH 4 Cl + KOH = KCl + NH 3 + H 2 O (качественная реакция на NH 4 +)

(NH 4) 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 = 2NH 4 NO 3 + BaSO 4 ↓

NH 4 + + HOH ↔ NH 3 ∙ H 2 O + H +

NH 4 HS + 3HNO 3 = S + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O

Если соль не содержит аниона-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота:

NH 4 Cl NH 3 + HCl

NH 4 HCO 3 NH 3 + CO 2 + H 2 O

(NH 4) 2 SO 4 NH 4 HSO 4 + NH 3

NH 4 HS NH 3 + H 2 S

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония:

NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O (190 – 245° C)

2NH 4 NO 3 = 2NO + 4H 2 O (250 – 300° C)

2NH 4 NO 3 = 2N 2 + O 2 + 4H 2 O (выше 300° С)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

3) Оксиды азота.

В нормальных условиях N 2 O химически инертен, при нагревании проявляет свойства окислителя:

N 2 O + H 2 = N 2 + H 2 O

N 2 O + Mg = N 2 + MgO

N 2 O + 2Cu = N 2 + Cu 2 O

3N 2 O + 2NH 3 = 4N 2 + 3H 2 O

N 2 O + H 2 O + SO 2 = N 2 + H 2 SO 4

При взаимодействии с сильными окислителями N 2 O может проявлять свойства восстановителя:

5N 2 O + 3H 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 10NO + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

NO NO ядовит!

В лаборатории получают взаимодействием 30%-ной азотной кислоты с некоторыми металлами:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Также NO можно получить по реакциям:

FeCl 2 + NaNO 3 + 2HCl = FeCl 3 + NaCl + NO + H 2 O

2HNO 3 + 2HI = 2NO + I 2 + 2H 2 O

На воздухе NO практически мгновенно окисляется до NO 2

2NO + O 2 = 2NO 2

По отношению к галогенам, озону также проявляет свойства восстановителя:

2NO + Cl 2 = 2NOCl

NO + O 3 = NO 2 + O 2

В присутствии более сильных восстановителей проявляет свойства окислителя:

2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O

2NO + 2SO 2 = 2SO 3 + N 2

Кислотный оксид. Ангидрид азотистой кислоты. При взаимодействии с водой дает азотистую кислоту:

N 2 O 3 + H 2 O ↔ 2HNO 2

При взаимодействии с растворами щелочей образуются нитриты:

N 2 O 3 + 2NaOH = 2NaNO 2 + H 2 O

Очень ядовит! Для NO 2 характерна высокая химическая активность: он взаимодействует с неметаллами (фосфор, уголь, сера горят в оксиде азота (IV), оксид серы (IV) окисляется до оксида серы VI)). В этих реакциях NO 2 – окислитель:

2NO 2 + 2S = N 2 + 2SO 2

2NO 2 + 2C = N 2 + 2CO 2

10NO 2 + 8P = 5N 2 + 4P 2 O 5

NO 2 + SO 2 = SO 3 + NO

Растворение NO 2 в воде приводит к образованию азотной и азотистой кислот:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO 2 в теплой воде образуются HNO 3 и NO:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO

При нагревании:

4NO 2 + 2H 2 O = 4HNO 3 + O 2

Если растворение NO 2 в воде проводить в избытке кислорода, то образуется только азотная кислота:

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 = 4HNO 3

При растворении в щелочах – нитраты и нитриты:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

4NO 2 + 2Ca(OH) 2 = Ca(NO 2) 2 + Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O

В присутствии кислорода – нитраты:

4NO 2 + 4NaOH + O 2 = 4NaNO 3 + 2H 2 O

Кислотный оксид. Ангидрид азотной кислоты.

Растворяется в воде с образованием азотной кислоты:

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3

в щелочах – с образованием нитратов:

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

При нагревании карбонаты (все, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV). CaCO 3 CaO + CO 2

Карбонат аммония при нагревании разлагается на аммиак, воду и углекислый газ:

(NH 4) 2 CO 3 2NH 3 + 2H 2 O + CO 2

Гидрокарбонаты при нагревании переходят в карбонаты: 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O NaHCO 3 + HCl = NaCl + CO 2 + H 2 O

При смешивании растворов будет происходить гидролиз и по аниону слабой кислоты и по катиону слабого основания: 3Na 2 CO 3 + 2FeCl 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2

Кремний. При низких температурах кремний химически инертен, при высоких температурах реагирует как с неметаллами, так и с некоторыми металлами. В большинстве случаев кремний является восстановителем, в реакциях с более сильными восстановителями (активными металлами) выступает в роли окислителя.

При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом: Si + O 2 = SiO 2

Si + 2Cl 2 = SiCl 4 Si + 2Br 2 = SiBr 4

При температуре выше 600°С взаимодействует с серой: Si + 2S = SiS 2

При температуре около 2000°С кремний соединяется с углеродом с образованием карбида кремния (карборунда): Si + С = SiС

При взаимодействии с активными металлами образуются силициды металлов: Si + 2Mg = Mg 2 Si

Si + 2Са = Са 2 Si Si + 2MgO = Mg 2 Si + 2SiO

Силициды щелочных, щелочноземельных металлов и магния разлагаются водой, щелочами и разбавленными кислотами с образованием силана:

Mg 2 Si + 4H 2 O = 2Mg(OH) 2 + SiH 4 Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + SiH 4

2Ca 2 Si + 4NaOH + 10H 2 O = 2Na 2 SiO 3 + 4Ca(OH) 2 + SiH 4

В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты:

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот, но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте: Si + 6HF = H 2 + 2H 2 (Si (тв.) + 4HF (г.) = SiF 4 + 2H 2)

Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот:

3Si + 4HNO 3 + 12HF = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

Оксид кремния (IV). Как кислотный оксид, SiO 2 при сплавлении взаимодействует с твердыми щелочами, основными оксидами и карбонатами с образованием солей кремниевой кислоты (силикатов):

SiO 2 + 2KOH K 2 SiO 3 + H 2 O (растворы щелочей также действуют на SiO 2)

SiO 2 + CaO CaCO 3 SiO 2 + K 2 CO 3 K 2 SiO 3 + CO 2

Взаимодействует с плавиковой кислотой: SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O

При нагревании смеси SiO 2 с углеродом образуется карбид кремния: SiO 2 + 3С SiС + 2СО

SiO 2 + 2Mg 2MgO + Si 3SiO 2 + Ca 3 (PO 4) 2 + 5C 3CaSiO 3 + 5CO + 2P

Силан – ядовитый бесцветный газ. На воздухе силан горит с образованием SiO 2 и H 2 O, водой и щелочами разлагаются с выделением водорода: SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

SiH 4 + 2H 2 O = SiO 2 + 4H 2 SiH 4 + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 4H 2

Тетрахлорид кремния .

SiCl 4 + 3H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl SiCl 4 + 2H 2 = Si + 4HCl

1. Газы, которые выделяются при нагревании угля в концентрированной азотной и серной кислотах, смешали друг с другом. Продукты реакции пропустили через известковое молоко

9. Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем.

12. Углерод сожгли в избытке кислорода, образовавшийся газ пропустили над оксидом меди (II). Полученное вещество сплавили с серой, а продукт этой реакции сожгли в кислороде.

1. C + 2H 2 SO 4(конц.) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O C + 4HNO 3(конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

SO 2 + NO 2 = SO 3 + NO SO 3 + Ca(OH) 2 = CaSO 4 ↓ + H 2 O + CO 2

Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

2. CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

3. С + O 2 = CO 2 CO 2 + C = 2CO

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 или Fe 3 O 4 + 4CO = 3Fe + 4CO 2

СаО + СО 2 = СаСО 3

4. 2С + O 2 = 2CO CO + CuO = Cu + CO 2

Cu + S = CuS 2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2

5. SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si Si + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

H 2 + S = H 2 S H 2 S + Cl 2 = 2HCl + S↓

6. Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + 2SiH 4 SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 SiO 3 ↓

7. SiCl 4 + 2H 2 = Si + 4HCl Si + 2Mg = Mg 2 Si

Mg 2 Si + 4H 2 O = 2Mg(OH) 2 ↓ + SiH 4 SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 ↓ + 2H 2 O

8. Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + 2SiH 4 SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 SiO 3 ↓

9. Si + 2Mg = Mg 2 Si Mg 2 Si + 4H 2 O (холл.) = 2Mg(OH) 2 ↓ + SiH 4

SiH 4 + 2H 2 O (гор.) = SiO 2 + 4H 2 SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

10. Si + 2Cl 2 = SiCl 4 SiCl 4 + 3H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl

H 2 SiO 3 SiO 2 + H 2 O 3SiO 2 + Ca 3 (PO 4) 2 + 5C 3CaSiO 3 + 5CO + 2P

11. Si + 2Mg = Mg 2 Si Mg 2 Si + 4H 2 O (холл.) = 2Mg(OH) 2 ↓ + SiH 4

Mg(OH) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O SiH 4 + 8KMnO 4 = 8MnO 2 ↓ + 3SiO 2 ↓ + 8KOH + 2H 2 O

12. Si + 2Cl 2 = SiCl 4 SiCl 4 + 2H 2 O = SiO 2 ↓ + 4HCl

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

13. Si + O 2 = SiO 2 SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Na 2 SiO 3 + 2HCl = 2NaCl + SiO 2 ↓ + H 2 O NaCl + AgNO 3 = AgCl↓ + NaNO 3

14. Si + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 Na 2 SiO 3 + CO 2 = Na 2 CO 3 + SiO 2 ↓

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O SiO 2 + 2Mg = Si + 2MgO

Азот. Соединения азота.

Азот в лаборатории получают разложением нитрита аммония:

NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O NaNO 2 + NH 4 Cl N 2 + NaCl + 2H 2 O

При взаимодействии с металлами образуются нитриды металлов:

N 2 + 6 Li = 2Li 3 N N 2 + 6 Na 2Na 3 N

N 2 + 3Mg Mg 3 N 2 N 2 + 2Al (порошок) 2AlN

Нитриды щелочных и щелочноземельных металлов легко разлагаются водой и растворами кислот:

Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3 Ca 3 N 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2NH 3

N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 + O 2 2NO N 2 + 3LiH Li 3 N + NH 3

Аммиак. Наиболее энергично аммиак реагирует с хлором и бромом, оксидами некоторых металлов, а также (при поджигании смеси или в присутствии катализатора) с кислородом:

2NH 3 + 3Cl 2 = N 2 + 6HCl 2NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота: 2NH 3 + 3H 2 O 2 = N 2 + 6H 2 O

2NH 3 + 2Na = 2NaNH 2 + H 2 (Na 2 NH, Na 3 N) 2NH 3 + 2Al = 2AlN + 3H 2

Растворение аммиака в воде сопровождается химическим взаимодействием с ней:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 3 ∙ H 2 O ↔ NH 4 + + OH −

При взаимодействии с кислотами образуются соли аммония:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl NH 3 + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4

При взаимодействии аммиака с углекислым газом образуется карбамид (мочевина):

2NH 3 + CO 2 = (NH 2) 2 CO + H 2 O

Аммиак вступает в реакции комплексообразования:

6NH 3 + CuCl 2 = Cl 2 4NH 3 + Cu(OH) 2 = (OH) 2

Соли аммония. Все соли аммония проявляют общие свойства солей (взаимодействуют с растворами кислот, щелочей и других солей), а также подвергаются гидролизу и разлагаются при нагревании:

NH 4 Cl + KOH = KCl + NH 3 + H 2 O (качественная реакция на NH 4 +)

(NH 4) 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 = 2NH 4 NO 3 + BaSO 4 ↓ NH 4 HS + 3HNO 3 = S + 2NO 2 + NH 4 NO 3 + 2H 2 O

Если соль не содержит аниона-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота: NH 4 Cl NH 3 + HCl NH 4 HCO 3 NH 3 + CO 2 + H 2 O

(NH 4) 2 SO 4 NH 4 HSO 4 + NH 3 NH 4 HS NH 3 + H 2 S

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония: NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O (190 – 245° C)

2NH 4 NO 3 = 2NO + 4H 2 O (250 – 300° C) 2NH 4 NO 3 = 2N 2 + O 2 + 4H 2 O (выше 300° С)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

Оксиды азота. В нормальных условиях N 2 O химически инертен, при нагревании проявляет свойства окислителя:

N 2 O + H 2 = N 2 + H 2 O N 2 O + Mg = N 2 + MgO

N 2 O + 2Cu = N 2 + Cu 2 O 3N 2 O + 2NH 3 = 4N 2 + 3H 2 O

N 2 O + H 2 O + SO 2 = N 2 + H 2 SO 4

При взаимодействии с сильными окислителями N 2 O может проявлять свойства восстановителя:

5N 2 O + 3H 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 10NO + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

NO ядовит! В лаборатории получают взаимодействием 30%-ной азотной кислоты с некоторыми металлами: 3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Также NO можно получить по реакциям: FeCl 2 + NaNO 3 + 2HCl = FeCl 3 + NaCl + NO + H 2 O

2HNO 3 + 2HI = 2NO + I 2 + 2H 2 O

На воздухе NO практически мгновенно окисляется до NO 2: 2NO + O 2 = 2NO 2

По отношению к галогенам NO также проявляет свойства восстановителя:

2NO + Cl 2 = 2NOCl NO + O 3 = NO 2 + O 2

В присутствии более сильных восстановителей проявляет свойства окислителя:

2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O 2NO + 2SO 2 = 2SO 3 + N 2

N 2 O 3 Кислотный оксид. Ангидрид азотистой кислоты. При взаимодействии с водой дает азотистую кислоту: N 2 O 3 + H 2 O ↔ 2HNO 2

При взаимодействии с растворами щелочей образуются нитриты: N 2 O 3 + 2NaOH = 2NaNO 2 + H 2 O

NO 2 Очень ядовит! Для NO 2 характерна высокая химическая активность: он взаимодействует с неметаллами (фосфор, уголь, сера горят в оксиде азота (IV), оксид серы (IV) окисляется до оксида серы VI)). В этих реакциях NO 2 – окислитель: 2NO 2 + 2S = N 2 + 2SO 2 2NO 2 + 2C = N 2 + 2CO 2

10NO 2 + 8P = 5N 2 + 4P 2 O 5 NO 2 + SO 2 = SO 3 + NO

Растворение NO 2 в воде приводит к образованию азотной и азотистой кислот:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO 2 в теплой воде образуются HNO 3 и NO:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO При нагревании: 4NO 2 + 2H 2 O = 4HNO 3 + O 2

Если растворение NO 2 в воде проводить в избытке кислорода, то образуется только азотная кислота:

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 = 4HNO 3

При растворении в щелочах – нитраты и нитриты:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 4NO 2 + 2Ca(OH) 2 = Ca(NO 2) 2 + Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O

В присутствии кислорода – нитраты: 4NO 2 + 4NaOH + O 2 = 4NaNO 3 + 2H 2 O

N 2 O 5 Кислотный оксид. Ангидрид азотной кислоты. Растворяется в воде с образованием азотной кислоты:

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3, в щелочах – с образованием нитратов: N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

HNO 2 Азотистая кислота существует только в разбавленных растворах, при нагревании которых она разлагается: 3HNO 2 ↔ HNO 3 + 2NO + H 2 O

Поскольку степень окисления азота в HNO 2 равна +3, то азотистая кислота проявляет как окислительные свойства, так и восстановительные:

2HNO 2 + 2HI = 2NO + I 2 + 2H 2 O 5HNO 3 + 2HMnO 4 = 2Mn(NO 3) 2 + HNO 3 + 3H 2 O

HNO 2 + Cl 2 + H 2 O = HNO 3 + 2HCl 2HNO 2 + O 2 = 2HNO 3

HNO 2 + H 2 O 2 = HNO 3 + H 2 O 2HNO 2 + 3H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + N 2 + 4H 2 O

HNO 3 Азотная кислота при кипении (t кип. = 85°C) и при длительном стоянии она частично разлагается:

4HNO 3 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

Азотная кислота проявляет очень высокую химическую активность. Степень окисления азота в HNO 3 равна +5, поэтому азотная кислота является окислителем, причем очень сильным. В зависимости от условий (природы восстановителя, концентрации HNO 3 и температуры) степень окисления атома азота в продуктах реакции может меняться от +4 до −3: NO 2 , NO, N 2 O, N 2 , NН 4 +

Чем выше концентрация азотной кислоты, тем меньше электронов склонен принять анион NO 3 − .

Взаимодействие с металлами. С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO 3 не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет:

Fe + 6HNO 3(конц.) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Al + 6HNO 3(конц.) Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Золото и платина растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1: 3 (по объему) HNO 3 + 3HCl + Au = AuCl 3 + NO + 2H 2 O

4HNO 3(конц.) + Cu = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 8HNO 3(разб.) +3Cu=3Cu(NO 3) 2 +2NO+ H 2 O

4HNO 3 (60%) + Zn = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 8HNO 3 (30%)+3Zn=3Zn(NO 3) 2 +2NO+4H 2 O 10HNO 3 (20%) + 4Zn = 4Zn(NO 3) 2 + 2N 2 O + 5H 2 O 10HNO 3 (3%) + 4Zn = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

При взаимодействии с неметаллами HNO 3 обычно восстанавливается до NO или NO 2 , неметаллы окисляются до соответствующих кислот: 6HNO 3 + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O 5HNO 3 + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O 5HNO 3 + 3P + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO 4HNO 3 + C = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O 10HNO 3 + I 2 = 2HIO 3 + 10NO 2 + 4H 2 O

Свойства окислителя НNO 3 может проявлять и в реакциях со сложными веществами:

6HNO 3 + HI = HIO 3 + 6NO 2 + 3H 2 O 2HNO 3 + SO 2 = H 2 SO 4 + 2NO 2

2HNO 3 + H 2 S = S + 2NO 2 + 2H 2 O 8HNO 3 + CuS = CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

4HNO 3 + FeS = Fe(NO 3) 3 + NO + S + 2H 2 O

Соли азотистой кислоты нитриты устойчивее самой кислоты, и все они ядовиты. Поскольку степень окисления азота в нитритах равна +3, то они проявляют как окислительные свойства, так и восстановительные:

2KNO 2 + O 2 = 2KNO 3 KNO 2 + H 2 O 2 = KNO 3 + H 2 O

KNO 2 + H 2 O + Br 2 = KNO 3 + 2HBr 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 5KNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

3KNO 2 + 4H 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7 = 3KNO 3 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

2KNO 2 + 2H 2 SO 4 + 2KI = 2NO + I 2 + 2K 2 SO 4 + 2H 2 O 3KNO 2 + Cr 2 O 3 + KNO 3 = 2K 2 CrO 4 + 4NO

Соли азотной кислоты – нитраты термически неустойчивы, причем все они разлагаются на кислород и соединение, характер которого зависит от положения металла (входящего в состав соли) в ряду напряжений металлов:

1) Соли щелочных и щелочноземельных металлов (до Mg) разлагаются до нитрита и кислорода:

2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2

2) Соли тяжелых металлов (от Mg до Cu) – до оксида металла, оксида азота (IV) и кислорода:

2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O

3) Соли малоактивных металлов (правее Cu) – до металла, оксида азота (IV) и кислорода

2AgNO 3 2Ag + 2NO 2 + O 2

Смесь 75% KNO 3 , 15% C и 10% S называют «черным порохом» 2KNO 3 + 3C + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S + Q

1. Две соли содержат одинаковый катион. Термический распад первой из них напоминает извержение вулкана, при этом выделяется малоактивный бесцветный газ, входящий в состав атмосферы. При взаимодействии второй соли с раствором нитрата серебра образуется белый творожистый осадок, а при нагревании её с раствором щелочи выделяется бесцветный ядовитый газ с резким запахом; этот газ может быть получен также при взаимодействии нитрида магния с водой.

2. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрасился в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твёрдый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остается единственное вещество.

3. В результате термического разложения дихромата аммония получили газ, который пропустили над нагретым магнием. Образовавшееся вещество поместили в воду. Образовавшийся при этом газ пропустили через свежеосажденный гидроксид меди (II).

4. Газ, выделившийся на аноде при электролизе нитрата ртути (II), был использован для каталитического окисления аммиака. Получившийся в результате реакции бесцветный газ мгновенно вступил в реакцию с кислородом воздуха. Образовавшийся бурый газ пропустили через баритовую воду.

5. Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II). Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили.

6. Продукт взаимодействия лития с азотом обработали водой. Полученный газ пропустили через раствор серной кислоты до прекращения химических реакций. Полученный раствор обработали хлоридом бария. Раствор профильтровали, а фильтрат смешали с раствором нитрита натрия и нагрели.

7. Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделилось простое вещество. К полученному раствору добавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили, фильтрат упарили, полученный твердый остаток сплавили с хлоридом аммония. Выделившийся газ смешали с аммиаком и нагрели полученную смесь.

8. Две соли содержат одинаковый катион. Термический распад первой из них напоминает извержение вулкана, при этом выделяется малоактивный бесцветный газ, входящий в состав атмосферы. При взаимодействии второй соли с раствором нитрата серебра образуется белый творожистый осадок, а при нагревании ее с раствором щелочи выделяется бесцветный ядовитый газ с резким запахом; этот газ может быть получен также при взаимодействии нитрида магния с водой.

9. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрашивался в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твердый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остается единственное вещество.

10. Смесь двух бесцветных, не имеющих цвета и запаха, газов А и Б пропустили при нагревании над катализатором, содержащим железо, и образующимся при этом газом В нейтрализовали раствором бромоводородной кислоты. Раствор выпарили и остаток нагрели с едким кали, в результате выделился бесцветный газ В с резким запахом. При сжигании газа В на воздухе образуется вода и газ А.

11. Азотную кислоту нейтрализовали пищевой содой, нейтральный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Образовавшееся вещество внесли в подкисленный серной кислотой раствор перманганатом калия, при этом раствор обесцветился. Азотсодержащий продукт реакции поместили в раствор едкого натра и добавили цинковую пыль, при этом выделился газ с резким характерным запахом.

12. Азотоводородную смесь нагрели до температуры 500º С и под высоким давлением пропустили над железным катализатором. Продукты реакции пропустили через раствор азотной кислоты до его нейтрализации. Образовавшийся раствор осторожно выпарили, твердый остаток прокалили и выделившийся при этом газ пропустили над медью при нагревании, в результате образовалось вещество черного цвета.

13. Продукт взаимодействия азота и лития обработали водой. Выделившийся в результате реакции газ смешали с избытком кислорода и при нагревании пропустили над платиновым катализатором; образовавшееся газовая смесь имела бурый цвет.

14. Газовую смесь аммиака и большого избытка воздуха пропустили при нагревании над платиной и продукты реакции через некоторое время поглотили раствором едкого натра. После выпаривания раствора был получен единственный продукт.

15. Через избыток раствора едкого кали пропустили бурый газ в присутствии большого избытка воздуха. В образовавшийся раствор добавили магниевую стружку и нагрели; выделившимся газом нейтрализовали азотную кислоту. Полученный раствор осторожно выпарили, твердый продукт реакции прокалили.

16. Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой, раствор осторожно выпарили и твердый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количество воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине.

17. Нитрид магния обработали избытком воды. При пропускании выделившегося газа через бромную воду или через нейтральный раствор перманганата калия, так и при его сжигании образуется один и тот же газообразный продукт.

18. Один из продуктов взаимодействия аммиака с бромом – газ, входящий в состав атмосферы, смешали с водородом и нагрели в присутствии платины. Образовавшуюся смесь газов пропустили через раствор соляной кислоты и к полученному раствору добавили при небольшом нагревании нитрит калия.

19. Магний нагрели в сосуде, наполненном газообразным аммиаком. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном растворе бромоводородной кислоты, раствор выпарили и остаток нагревали до появления запаха, после чего добавили раствор щелочи.

20. Смесь азота и водорода последовательно пропустили над нагретой платиной и через раствор серной кислоты. В раствор добавили хлорид бария и после отделения выпавшего осадка – известковое молоко и нагрели.

21. Аммиак смешали с большим избытком воздуха, нагрели в присутствии платины и через некоторое время поглотили водой. Медная стружка, добавленная в полученный раствор растворяется с выделением бурого газа.

22. При нагревании вещества оранжевого цвета оно разлагается; среди продуктов разложения – бесцветный газ и твердое вещество зеленого цвета. Выделившийся газ реагирует с литием даже при небольшом нагревании. Продукт последней реакции взаимодействует с водой, при этом выделился газ с резким запахом, который может восстанавливать металлы, например медь из их оксидов.

23. Металлический кальций прокалили в атмосфере азота. Продукт реакции обработали водой, выделившийся при этом газ пропустили в раствор нитрата хрома (III). Выпавший в ходе процесса серо-зеленый осадок обработали щелочным раствором пероксида водорода.

24. Смесь порошков нитрита калия и хлорида аммония растворили в воде и раствор осторожно нагрели. Выделившийся газ прореагировал с магнием. Продукт реакции внесли в избыток раствора соляной кислоты, при этом выделение газа не наблюдалось. полученную магниевую соль в растворе обработали карбонатом натрия.

25. Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдали сначала образование осадка, а затем – его полное растворение. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты.

26. Магний растворили в разбавленной азотной кислоте, причем выделение газа не наблюдалось. Получившийся раствор обработали избытком раствора гидроксида калия при нагревании. Выделившийся при этом газ сожгли в кислороде.

27. Нитрит калия нагрели с порошкообразным свинцом до прекращения реакции. Смесь продуктов обработали водой, а затем полученный раствор профильтровали. Фильтрат подкислили серной кислотой и обработали иодидом калия. Выделившееся простое вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой. В атмосфере образовавшегося при этом бурого газа сожгли красный фосфор.

28. Газ, образовавшийся при взаимодействии азота и водорода, разделили на две части. Первую пропустили над раскаленным оксидом меди (II), вторую сожгли в кислороде в присутствии катализатора. Образовавшийся газ в избытке кислорода превратили в газ бурого цвета.

29. Разбавленная азотная кислота прореагировала с магнием с выделением бесцветного газа. В его атмосфере сожгли графит с образованием простого и сложного вещества. простое вещество при нагревании вступило в реакцию с кальцием, а сложное прореагировало с избытком раствора гидроксида натрия.

30. Аммиак поглотили азотной кислотой, полученную соль нагрели до образования только двух оксидов. Один из них прореагировал с натрием, а второй при высокой температуре прореагировал с медью.

31. Оксид азота (II) доокислили кислородом. Продукт реакции поглотили раствором гидроксида калия, через полученный раствор пропускали кислород до тех пор, пока в нем не образовалась только одна соль.

32. Кальций сожгли в атмосфере азота. Полученное вещество разложили кипящей водой. Выделившийся газ сожгли в кислороде в присутствии катализатора, а к суспензии прибавили раствор соляной кислоты.

33. Азот при нагревании на катализаторе прореагировал с водородом. Полученный газ поглотили раствором азотной кислоты, выпарили досуха и полученное кристаллическое вещество разделили на две части. Первую разложили при температуре 190 – 240°С, при этом образовался только один газ и водяные пары. Вторую часть нагрели с концентрированным раствором едкого натра.

1)(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O NH 4 Cl + AgNO 3 = AgCl↓ + NH 4 NO 3

NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 3 + H 2 O Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 3

2)N 2 + O 2 2NO 2NO + O 2 = 2NO 2

NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2

3) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2

Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 3 4NH 3 + Cu(OH) 2 = (OH) 2

4) 2Hg(NO 3) 2 + 2H 2 O 2Hg + O 2 + 4HNO 3 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 = 2NO 2 4NO 2 + 2Ba(OH) 2 = Ba(NO 3) 2 + Ba(NO 2) 2 + 2H 2 O

5) I 2 + 10HNO 3 = 2HIO 3 + 10NO 2 + 4H 2 O 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

2HNO 3 + Cu(OH) 2 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O 2Cu(NO 3) 2 2CuO + O 2 + 4NO 2

6) 6Li + N 2 = 2Li 3 N Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3

2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4 (NH 4) 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + 2NH 4 Cl

NH 4 Cl + NaNO 2 N 2 + NaCl + 2H 2 O

7) 10Al + 36HNO 3 = 10Al(NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O 2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓+ 3CO 2 + 6NaNO 3

2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + 3H 2 O NaNO 3 + NH 4 Cl N 2 O + NaCl + 2H 2 O 3N 2 O + 2NH 3 = 4N 2 + 3H 2 O

8) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O NH 4 Cl + AgNO 3 = AgCl↓ + NH 4 NO 3

NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 3 + H 2 O Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 2NH 3 + 3Mg(OH) 2 ↓

9) N 2 + O 2 2NO 2NO + O 2 = 2NO 2

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2

10) N 2 + 3H 2 = 2NH 3 NH 3 + HBr = NH 4 Br

NH 4 Br + KOH = KBr + H 2 O + NH 3 4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O

11) HNO 3 + NaHCO 3 = NaNO 3 + H 2 O + CO 2 2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2

5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O

NaNO 3 + 4Zn + 7NaOH + 6H 2 O = NH 3 + 4Na 2

12) N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3

NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O N 2 O + Cu = CuO + N 2

13) N 2 + 6Li = 2Li 3 N Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3

4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 = 2NO 2

14) 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 = 2NO 2

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 2NaNO 2 + O 2 = 2NaNO 3

15) 2NO 2 + O 2 + 2KOH = 2KNO 3 + H 2 O KNO 3 + 4Mg + 6H 2 O = NH 3 + 4Mg(OH) 2 ↓+ KOH

NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O

16) Cu 2 O + 6HNO 3 = 2Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 3H 2 O 2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3 4Mg + 10HNO 3(разб.) = 4Mg(NO 3) 2 + N 2 O+ 5H 2 O

или 4Mg + 10HNO 3(оч. разб.) = 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

17) Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 3 2NH 3 + 3Br 2 = N 2 + 6HBr или

2KMnO 4 + 2NH 3 = 2MnO 2 + N 2 + 3KOH + 3H 2 O 4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O

18) 2NH 3 + 3Br 2 = N 2 + 6HBr или 8NH 3 + 3Br 2 = N 2 + 6NH 4 Br

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 NH 3 + HCl = NH 4 Cl

19) 2NH 3 + 3Mg = Mg 3 N 2 + 3H 2 Mg 3 N 2 + 8HBr = 3MgBr 2 + 2NH 4 Br

NH 4 Br NH 3 + HBr MgBr 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2 ↓ + 2NaBr

20) N 2 + 3H 2 = 2NH 3 2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4

(NH 4) 2 SO 4 + BaCl 2 = 2NH 4 Cl + BaSO 4 ↓ 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 + 3H 2 O

21) 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 = 2NO 2

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3 Cu + 4HNO 3(конц

Решение задач части С2

1. Смесь двух газов, не имеющих цвета и запаха А и Б пропустили при нагревании над катализатором, содержащим железо. Образующийся газ В пропустили в раствор бромоводородной кислоты, произошла реакция нейтрализации. Раствор выпарили и остаток нагрели с едким кали, в результате выделился бесцветный газ В с резким запахом. При сжигании газа В на воздухе образуются вода и газ А. Напишите уравнение описанных реакций.

Решение

Нейтрализовать раствор кислоты можно веществом, проявляющим основные свойства. Так как при нагревании продукта реакции с едким кали выделился газ с резким запахом и газ, обладающий основными свойствами, то этот газ - аммиак NH 3.

1 уравнение - синтез аммиака из азота и водорода;

2 уравнение - нейтрализация кислоты;

3 уравнение - качественная реакция на аммиак со щелочью;

4 уравнение - горение аммиака на воздухе, при этом выделяется азот

Газы - N 2, H 2 и NH 3.

1) N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

2) NH 3 + HВr = NH 4 Br

3) NH 4 Br + КOH = КBr + H 2 O + NH 3

4) 4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6 H 2 O

2. Сернистый газ пропустим через раствор перекиси водорода. Выпарили воду и к остатку добавили магниевую стружку. Выделяющийся газ пропустили через раствор медного купороса. Выпавший осадок чёрного цвета отделили и подвергли обжигу. Напишите уравнение описанных реакций.

Решение

В сернистом газе степень окисления серы +4. Следовательно, он может быть и окислителем, и восстановителем. С сильным окислителем сера будет восстановителем и повысит степень окисления до +6 (т.е. образуется H 2 SO 4 ) (1 уравнение).

После выпаривания H 2 O образуется концентрированная серная кислота, которая, взаимодействуя с Мg(активный металл) даст сероводород (2). Сульфат меди - II, реагируя с сероводородом, даст сульфид меди - осадок чёрного цвета (3). При обжиге сульфидов образуются оксид серы (IV) и оксид металла (4).

1) SO 2 + H 2 O 2 = H 2 SO 4

2) 5H 2 SO 4 конц. + 4Mg = 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3) H 2 S + CuSO 4 = CuS↓ + H 2 SO 4

4) 2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2

3. При обжиге некоторого минерала А, состоящего из 2-х элементов, образуется газ, имеющий резкий запах и обесцвечивающий бромную воду с образованием в растворе двух сильных кислот. При взаимодействии вещества Б, состоящего из тех же элементов, что и минерал А, но в другом соотношении, с концентрированной соляной кислотой выделяется газ с запахом «тухлых яиц». При взаимодействии газов друг с другом образуются простое вещество жёлтого цвета и вода. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Так как при действии на вещество Б соляной кислоты выделяется сероводород H 2 S (газ с запахом «тухлых яиц») (уравнение 3), то оба минерала являются сульфидами. В процессе производства серной кислоты изучается обжиг пирита FeS 2 (1). SO 2 – газ с резким запахом проявляет свойства восстановителя и реагируя с бромной водой даёт две кислоты: серную и бромоводородную (2). При взаимодействии сернистого газа (окислитель) и сероводорода (восстановитель) образуется сера - простое вещество жёлтого цвета (4).

1) 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) SO 2 + Br 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HBr

3) FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

4) SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O

4. Азотную кислоту нейтрализовали пищевой содой, раствор выпарили и остаток прокалили. Образовавшееся вещество внесли в подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, при этом раствор обесцветился. Азотосодержащий продукт реакции поместили в раствор едкого натра и добавили цинковую пыль, при этом выделился газ с резким характерным запахом. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

После нейтрализации раствора образуется нитрат натрия (1). Нитраты, образованные металлами, стоящими в ряду напряжения левее Mg, разлагаются с образованием нитритов и кислорода (2). Перманганат калия KMnO 4 , имеющий розовую окраску, является сильным окислителем в кислой среде и окисляет натрий до нитрата NaN +5 O 3 , сам восстанавливается до Mn +2 (бесцветного) (3). При взаимодействии цинка с раствором щёлочи выделяется атомарный водород, который является очень сильным восстановителем, поэтому нитрат натрия NaN +5 O 3 восстанавливается до аммиака N -3 H 3 (4).

1) HNO 3 + NaHCO 3 = NaNO 3 + H 2 O + CO 2

2) 2 NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2

3) 5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O

4) NaNO 3 + 4Zn+ 7NaOH + 6H 2 O = NH 3 +4Na 2 Zn(OH) 4

5. Неизвестный металл сожгли в кислороде. Продукт реакции, взаимодействуя с углекислым газом, образует два вещества: твердое, которое взаимодействует с раствором соляной кислоты с выделением углекислого газа, и газообразное простое вещество, поддерживающее горение. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Газ, поддерживающий горение - кислород (4). При сгорании металлов в кислороде могут образовываться оксиды и пероксиды. Оксиды дадут только одно вещество при взаимодействии с углекислым газом - соль карбонат, поэтому берем щелочной металл, натрий, который образует пероксид (1). При взаимодействии с углекислым газом образуется соль и выделяется кислород (2). Карбонат с кислотой даёт углекислый газ (3).

1) 2Na + O 2 = Na 2 O 2

2) 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

3) Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2

4) O 2 +C = CO 2.

6. Гидроксид трёхвалентного хрома обработали соляной кислотой. В полученный раствор добавили поташ, выделившийся осадок отделили и внесли в концентрированный раствор едкого кали, в результате осадок растворился. После добавления избытка соляной кислоты был получен раствор зелёного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Гидроксид хрома Сr(OH) 3 - амфотерен. С соляной кислотой даст CrCl 3 (1), соль образована слабым основанием и сильной кислотой, поэтому будет подвергаться гидролизу по катиону. Поташ - карбонат калия K 2 CO 3 образован сильным основанием и слабой кислотой, подвергается гидролизу по аниону. Две соли взаимно усиливают гидролиз друг друга, поэтому гидролиз идёт до конца: до образования Cr(OH) 3 и CO 2 (2). Cr(OH) 3 в избытке щелочи даёт гексагидроксохромит калия K 3 Cr(OH) 6 (3). При действии избытка сильной кислоты образуются две соли (4).

1) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O

2) CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl

3) Cr(OH) 3 + 3KOH конц. = K 3 Cr(OH) 6

4) K 3 Cr(OH) 6 + 6HCl = CrCl 3 + 3KCl + 6H 2 O.

7. Продукт взаимодействия лития с водородом обработали водой. Выделившийся газ смешали с избытком кислорода и при нагревании пропустили над платиновым катализатором; образовавшаяся газовая смесь имела бурый цвет. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

При взаимодействии азота и лития образуется нитрид лития (1), который разлагается водой с выделением аммиака (2). Аммиак окисляется кислородом в присутствии платинового катализатора до оксида азота (II), не имеющего цвета (3). Образование бурого газа NO 2 из NO происходит самопроизвольно (4).

1) 6Li + N 2 = 2Li 3 N

2) Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3

3) 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

4) 2NO + O 2 = 2NO 2 .

8. Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделяющийся газ сожгли. Твёрдый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (используется под названием «жидкое стекло») растворили в воде и обработали раствором серной кислоты. Напишите уравнения описных реакций.

Решение

При взаимодействии силицида магния с соляной кислотой образуется газ силан (1). Он самовоспламеняется на воздухе, образуя оксид кремния (твёрдое вещество) и воду (2). При сплавлении оксида кремния со щёлочью или содой образуется силикат натрия («жидкое стекло») (3). Серная кислота, как более сильная, вытесняет слабую кремниевую кислоту из раствора, которая нерастворима в воде (4).

1) Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + SiH 4

2) 2SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

3) SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

4) Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 SiO 3 ↓.

9. При нагревании вещества оранжевого цвета оно разлагается; среди продуктов разложения - бесцветный газ и твёрдое вещество зелёного цвета. Выделившийся газ реагирует с литием даже при небольшом нагревании. Продукт последней реакции взаимодействует с водой, при этом выделяется газ с резким запахом, который может восстанавливать металлы, например медь, из их оксидов. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Газ с резким запахом, который сможет восстанавливать металлы из их оксидов (уравнение 4) - аммиак (уравнение 3). Вещество оранжевого цвета, которое разлагается с выделением азота (бесцветный газ) и образованием твёрдого вещества зелёного цвета Cr 2 O 3 - дихромат аммония (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 (уравнение 1), при взаимодействии нитрида лития с водой выделяется аммиак (3).

1) (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = t N 2 + 4H 2 O + Cr 2 O 3

2) N 2 + 6Li = 2Li 3 N

3) Li 3 N + 3H 2 O = 3LiOH + NH 3

4) 2NH 3 + 3CuO = N 2 + 3Cu + 3H 2 O.

10. Неизвестное вещество красного цвета нагрели в хлоре и продукт реакции растворили в воде. В полученный раствор добавили щёлочи, выпавший осадок голубого цвета отфильтровали и прокалили. При нагревании продукта прокаливания, который имеет чёрный цвет, с коксом было получено исходное вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Металл красного цвета - медь. При нагревании с хлором образуется хлорид меди-II СuСl 2 (1). При добавлении к раствору щёлочи выпадает студенистый осадок голубого цвета Cu(OH) 2 - гидроксид меди-II (2). При нагревании он разлагается на оксид меди-II чёрного цвета (3). При нагревании оксида с коксом (С) восстанавливается медь.

1) Cu + Cl 2 = CuCl 2

2) CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

3) Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

4) CuO + C = Cu + CO.

11. Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с серной кислотой, прокалили при 800 о С. Твёрдый продукт реакции обработан концентрированным раствором щёлочи и через полученный раствор пропустили углекислый газ. Напишите уравнения реакций описанных превращений.

Решение

При взаимодействии оксида цинка с серной кислотой получается соль сульфат цинка ZnSO 4 (1). При высоких температурах сульфаты многих металлов разлагаются с образованием оксида металла, сернистого газа и кислорода (2). Оксид цинка амфотерен, поэтому взаимодействует со щёлочью, образуя тетрагидроксоцинкат натрия Na 2 Zn(OH) 4 (3). При пропускании в воду углекислого газа образуется угольная кислота, которая разрушает комплекс, и образуется осадок гидроксида цинка (4).

1) ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O

2) 2ZnSO 4 = 2ZnO + SO 2 + O 2

3) ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2 Zn(OH) 4

4) Na 2 Zn(OH) 4 + CO 2 = Na 2 CO 3 + Zn(OH) 2 ↓ + H 2 O.

12. В раствор нитрата ртути-II добавили медную стружку. Раствор профильтровали и фильтрат по каплям приливали к раствору, содержащему едкий натр и гидроксид аммония. При этом наблюдали кратковременное образование осадка, который растворялся с образованием раствора ярко-синего цвета. При добавлении в полученный раствор избытка раствора серной кислоты происходило изменение цвета. Напишите уравнение описанных реакций.

Решение

Медь стоит в ряду напряжений металлов левее ртути, поэтому вытесняет её из раствора соли (1). При добавлении к щёлочи раствора нитрата меди-II образуется нерастворимый гидроксид меди-II Cu(OH) 2 (2), который растворяется в избытке аммиака, образуя комплексное соединение ярко-синего цвета Сu(NH 3 ) 4 (OH) 2 (3). При добавлении серной кислоты оно разрушается, и раствор приобретает голубую окраску (4).

1) Hg(NO 3 ) 2 + Cu = Ng + Cu(NO 3 ) 2

2) Cu(NO 3 ) 2 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2KNO 3

3) Cu(OH) 2 + 4NH 4 OH = Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2 + 4H 2 O

4) Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2 + 5H 2 SO 4 = CuSO 4 + 4NH 4 HSO 4 + 2H 2 O

бразуется кислая соль, т.к. избыток кислоты.

13. Красный фосфор сожгли в атмосфере хлора и к продукту реакции добавили несколько капель воды. Выделяющееся вещество растворили в избытке воды, в полученный раствор добавили железный порошок, и газообразный продукт реакции пропустили над нагретой, окисленной до оксида двухвалентной меди, медной пластинкой. Напишите уравнения реакций описанных превращений.

Решение

При горении фосфора в избытке хлора образуется хлорид фосфора-V PCl 5 (1). При гидролизе небольшим количеством воды выделяется хлороводород и образуется метафосфорная кислота (2). Железо вытесняет водород из растворов кислот (3). Водород восстанавливает металлы из их оксидов (4).

1) 2P + 5Cl 2 = 2PCl 5

2) PCl 5 + 3H 2 O = HPO 3 + 5HCl

3) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

4) CuO + H 2 = t Cu + H 2 O.

14. Вещество, полученное при нагревании железной окалины в атмосфере водорода, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и нагрели. Полученный раствор выпарили, остаток растворили в воде и обработали раствором хлорида бария. Раствор профильтровали и в фильтрат внесли медную пластинку, которая через некоторое время растворилась. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

При нагревании оксидов металлов, в частности железной окалины Fe 3 O 4 , с водородом происходит восстановление металлов (1). Железо не реагирует с концентрированной серной кислотой при нормальных условиях, но при нагревании - растворяется (2). Сульфат железа-III с хлоридом бария образует осадок сульфата бария (30. Хлорид железа-III проявляет свойства окислителя и растворяет медь (4).

1) Fe 3 O 4 + 8H 2 = 3Fe + 4H 2 O

2) 2Fe + 6H 2 SO 4конц.(гор.) = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

3) Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 = 3BaSO 4 ↓ + 2FeCl 3

4) 2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2 .

15. Негашеную известь прокалили с избытком кокса. Продукт реакции после обработки водой используется для поглощения сернистого и углекислого газов. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Прокаливание негашеной извести с коксом - промышленный способ получения карбида кальция (1). При гидролизе карбида кальция выделяется ацетилен и образуется гидроксид кальция (2), который может реагировать с кислотными оксидами (3, 4).

1) CaO + 3C = CaC 2 + CO

2) CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 ↓ + C 2 H 2

3) Ca(OH) 2 + SO 2 = CaSO 3 ↓ + H 2 O

4) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

16. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрашивался в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твёрдый остаток представляят собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остаётся единственное вещество. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

При электрических разрядах азот вступает в реакцию с кислородом с образованием бесцветного газа оксида азота (1), который самопроизвольно быстро окисляется кислородом воздуха до оксида азота-IV бурого цвета (2). Оксид азота-IV, растворяясь в щелочи, образует две соли - нитрат и нитрит, т.к. является ангидридом двух кислот (3). При нагревании нитрат разлагается с образованием нитрита и выделением кислорода (4).

1) N 2 + O 2 = 2NO

2) 2NO + О 2 = 2NO 2

3) 2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 О

4) 2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2 .

17. К пиролюзиту осторожно прибавили раствор соляной кислоты. Выделяющийся газ пропустили в химический стакан, наполовину наполненный холодным раствором едкого кали. После окончания реакции стакан накрыли картонкой и оставили на свету; через некоторое время внесли тлеющую лучинку, которая ярко вспыхнула. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение

Взаимодействие соляной кислоты с пиролюзитом MnO 2 - лабораторный способ получения хлора (1). Хлор в холодном растворе гидроксида калия даёт две соли хлорид и гипохлорит калия (2). Гипохлорит - неустойчивое вещество и при освещении разлагается с выделением кислорода (3), образование которого доказывают с помощью вспыхнувшей лучинки (4).

1) MnO 2 + 4HCl = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

2) Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

3) 2KClO = 2KCl + O 2

4) C + O 2 = CO 2 .