|
Меню сайта
Наш опрос
Статистика
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
Готовимся к экзаменамПример 1: 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.Решение: Литий реагирует с азотом при
комнатной температуре, образуя твёрдый нитрид лития: 6Li + N2 = 2Li 3N При взаимодействии нитридов с
водой образуется аммиак: Li 3N + 3H 2O = 3LiOH + NH3 Аммиак
реагирует с кислотами, образуя средние и кислые соли. Слова в тексте «до
прекращения химических реакций» означают, что образуется средняя соль, ведь
первоначально получившаяся кислая соль далее будет взаимодействовать с аммиаком
и в итоге в растворе будет сульфат аммония: 2NH3 + H 2SO4 = (NH4)
2SO4 Обменная реакция между сульфатом аммония и
хлоридом бария протекает с образованием осадка сульфата бария: (NH4)2SO4
+ BaCl2 = BaSO4 + 2NH 4Cl После
удаления осадка фильтрат содержит хлорид аммония, при взаимодействии которого с
раствором нитрита натрия выделяется азот, причём эта реакция идёт уже при 85
градусах: NH 4Cl
+ NaNO2 t°→ N2 + 2H 2O + NaCl
Пример 2:
Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделялось
газообразное простое вещество. К полученному раствору добавили карбонат натрия
до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и
прокалили, фильтрат упарили, полученный твёрдый остаток сплавили с хлоридом
аммония. Выделившийся газ смешали с аммиаком и нагрели полученную смесь. Решение: Алюминий окисляется азотной кислотой, образуя
нитрат алюминия. А вот продукт восстановления азота может быть разным, в
зависимости от концентрации кислоты. Но надо помнить, что при взаимодействии
азотной кислоты с металлами не выделяется водород! Поэтому простым веществом
может быть только азот: 10Al + 36HNO3
= 10Al(NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2O Al0
− 3e = Al3+
| 10 2N+5 + 10e = N 20
3 Если к раствору нитрата алюминия добавить
карбонат натрия, то идёт процесс взаимного гидролиза (карбонат алюминия не
существует в водном растворе, поэтому катион алюминия и карбонат-анион
взаимодействуют с водой). Образуется осадок гидроксида алюминия и выделяется
углекислый газ: 2Al(NO3)3
+ 3Na 2CO3 + 3H 2O = 2Al(OH) 3↓ +
3CO2↑ + 6NaNO 3 Осадок — гидроксид алюминия, при нагревании
разлагается на оксид и воду: 2Al(OH) 3
t°→ Al 2O3 + 3H 2O В
растворе остался нитрат натрия. При его сплавлении с солями аммония идёт
окислительно-восстановительная реакция и выделяется оксид азота (I) (такой же
процесс происходит при прокаливании нитрата аммония): NaNO3
+ NH 4Cl = N 2O + 2H 2O + NaCl Оксид азота (I) — является активным окислителем,
реагирует с восстановителями, образуя азот: 3N 2O + 2NH3 = 4N2
+ 3H 2O Пример
3:
Оксид алюминия сплавили с карбонатом натрия, полученное твёрдое вещество
растворили в воде. Через полученный раствор пропускали сернистый газ до полного
прекращения взаимодействия. Выпавший осадок отфильтровали, а к
профильтрованному раствору прибавили бромную воду. Полученный раствор
нейтрализовали гидроксидом натрия. Решение: Оксид алюминия — амфотерный оксид, при
сплавлении со щелочами или карбонатами щелочных металлов образует алюминаты: Al 2O3
+ Na 2CO3 = 2NaAlO 2+ CO2 Алюминат
натрия при растворении в воде образует гидроксокомплекс: NaAlO 2
+ 2H 2O = Na[Al(OH) 4] Растворы
гидроксокомплексов реагируют с кислотами и кислотными оксидами в растворе,
образуя соли. Однако, сульфит алюминия в водном растворе не существует, поэтому
будет выпадать осадок гидроксида алюминия. Обратите внимание, что в реакции
получится кислая соль — гидросульфит калия: Na[Al(OH)4]
+ SO 2= NaHSO3 + Al(OH)3 Гидросульфит
калия является восстановителем и окисляется бромной водой до гидросульфата: NaHSO3
+ Br2 + H 2O = NaHSO 4 + 2HBr Полученный раствор содержит гидросульфат калия и
бромоводородную кислоту. При добавлении щелочи нужно учесть взаимодействие с
ней обоих веществ: NaHSO
4 + NaOH = Na 2SO4 + H2O HBr + NaOH
= NaBr + H2O Пример
4:
Сульфид цинка обработали раствором соляной кислоты, полученный газ пропустили
через избыток раствора гидроксида натрия, затем добавили раствор хлорида железа
(II). Полученный осадок подвергли обжигу. Полученный газ смешали с кислородом и
пропустили над катализатором. Решение: Сульфид цинка реагирует с соляной кислотой,
при этом выделяется газ — сероводород: ZnS + 2HCl = ZnCl2 + H 2S Сероводород — в водном растворе реагирует со
щелочами, образуя кислые и средние соли. Поскольку в задании говорится про
избыток гидроксида натрия, следовательно, образуется средняя соль — сульфид
натрия: H 2S
+ 2NaOH = Na 2S + 2H2O Сульфид
натрия реагирует с хлоридом двухвалентного железа, образуется осадок сульфида
железа (II): Na 2S + FeCl2= FeS +2 NaCl Обжиг — это взаимодействие твёрдых веществ с
кислородом при высокой температуре. При обжиге сульфидов выделяется сернистый
газ и образуется оксид железа (III): 4FeS + 7O2 = 2Fe 2O3 +4SO2 Сернистый газ реагирует с кислородом в
присутствии катализатора, образуя серный ангидрид: 2SO2 + O2 = 2SO3 Пример
5:
Оксид кремния прокалили с большим избытком магния. Полученную смесь веществ
обработали водой. При этом выделился газ, который сожгли в кислороде. Твёрдый
продукт сжигания растворили в концентрированном растворе гидроксида цезия. К
полученному раствору добавили соляную кислоту. Решение: При восстановлении оксида кремния магнием
образуется кремний, который реагирует с избытком магния. При этом получается
силицид магния: SiO2
+2 Mg = 2MgO + Si Si +2Mg =
Mg 2Si Можно
записать при большом избытке магния суммарное уравнение реакции: SiO2 + 2Mg = 2MgO + Mg 2Si При растворении в воде полученной смеси
растворяется силицид магния, образуется гидроксид магния и силан (окисд магния
реагирует с водой только при кипячении): Mg 2Si
+4 H 2O = 2Mg(OH)2 + SiH4 Силан
при сгорании образует оксид кремния: SiH 4 + O2 = SiO2 +
H 2O Оксид кремния — кислотный оксид, он реагирует
со щелочами, образуя силикаты: SiO 2+
2CsOH = Cs 2SiO3 + H 2O При
действии на растворы силикатов кислот, более сильных, чем кремниевая, она
выделяется в виде осадка: Cs 2SiO3
+ 2HCl = 2CsCl + H 2SiO3 Задания
для самостоятельной работы. 1.Нитрат меди прокалили, полученный твёрдый
осадок растворили в серной кислоте. Через раствор пропустили сероводород,
полученный чёрный осадок подвергли обжигу, а твёрдый остаток растворили при
нагревании в концентрированной азотной кислоте. 2. Фосфат кальция сплавили с углём и песком,
затем полученное простое вещество сожгли в избытке кислорода, продукт сжигания
растворили в избытке едкого натра. К полученному раствору прилили раствор
хлорида бария. Полученный осадок обработали избытком фосфорной кислоты. 3.Медь растворили в концентрированной азотной
кислоте, полученный газ смешали с кислородом и растворили в воде. В полученном
растворе растворили оксид цинка, затем к раствору прибавили большой избыток
раствора гидроксида натрия. 4.На сухой хлорид натрия подействовали
концентрированной серной кислотой при слабом нагревании, образующийся газ
пропустили в раствор гидроксида бария. К полученному раствору прилили раствор
сульфата калия. Полученный осадок сплавили с углем. Полученное вещество
обработали соляной кислотой. 5. Навеску сульфида алюминия обработали
соляной кислотой. При этом выделился газ и образовался бесцветный раствор. К
полученному раствору добавили раствор аммиака, а газ пропустили через раствор
нитрата свинца. Полученный при этом осадок обработали раствором пероксида
водорода. 6. Порошок алюминия смешали с порошком серы,
смесь нагрели, полученное вещество обработали водой, при этом выделился газ и
образовался осадок, к которому добавили избыток раствора гидроксида калия до
полного растворения. Этот раствор выпарили и прокалили. К полученному твёрдому
веществу добавили избыток раствора соляной кислоты. 7. Раствор иодида калия обработали раствором
хлора. Полученный осадок обработали раствором сульфита натрия. К полученному
раствору прибавили сначала раствор хлорида бария, а после отделения осадка —
добавили раствор нитрата серебра. 8.Серо-зелёный порошок оксида хрома (III)
сплавили с избытком щёлочи, полученное вещество растворили в воде, при этом
получился тёмно-зелёный раствор. К полученному щелочному раствору прибавили
пероксид водорода. Получился раствор желтого цвета, который при добавлении
серной кислоты приобретает оранжевый цвет. При пропускании сероводорода через
полученный подкисленный оранжевый раствор он мутнеет и вновь становится
зелёным. 9. Алюминий растворили в концентрированном
растворе гидроксида калия. Через полученный раствор пропускали углекислый газ
до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и прокалили. Полученный
твердый остаток сплавили с карбонатом натрия. 10. Кремний растворили в концентрированном
растворе гидроксида калия. К полученному раствору добавили избыток соляной
кислоты. Помутневший раствор нагрели. Выделившийся осадок отфильтровали и
прокалили с карбонатом кальция. Напишите уравнения описанных реакций. Ответы
к заданиям для самостоятельного решения: 1. Cu(NO
3) 2→ CuO → CuSO 4 → CuS →СuO → Cu(NO 3)2 2Cu(NO3)2
= 2CuO + 4NO2 + O2 CuO + H 2SO4
= CuSO4 + H 2O CuSO
4 + H 2S = CuS + H 2SO 4 2CuS + 3O 2
= 2CuO + 2SO 2 CuO + 2HNO
3 = Cu(NO3)2 + H 2O 2. Ca
3(PO4)2 → P → P 2O 5 →Na 3PO
4 → Ba 3(PO 4) 2→ BaHPO4 или Ba(H2PO4)2 Ca 3(PO
4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + 2P
+ 5CO 4P + 5O 2
= 2P 2O 5 P 2O
5 + 6NaOH = 2Na 3PO 4 + 3H 2O 2Na 3PO
4 + 3BaCl 2 = Ba 3(PO 4) 2
+ 6NaCl Ba 3(PO
4) 2 + 4H 3PO 4 = 3Ba(H 2PO
4) 2 3. Cu
→ NO 2 → HNO 3 → Zn(NO 3) 2 → Na 2[Zn(OH)4] Cu + 4HNO 3
= Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2O 4NO 2
+ O 2 + 2H 2O = 4HNO 3 ZnO + 2HNO
3 = Zn(NO 3) 2 + H 2O Zn(NO 3)
2 + 4NaOH = Na 2[Zn(OH) 4] + 2NaNO 3 4. NaCl
→ HCl →BaCl 2 → BaSO 4→ BaS → H 2 S 2NaCl + H 2SO4
= 2HCl + Na 2SO 4 2HCl + Ba(OH)
2 = BaCl 2 + 2H 2O BaCl 2
+ K 2SO4 = BaSO4 + 2KCl BaSO 4
+ 4C = BaS + 4CO BaS + 2HCl
= BaCl2 + H 2S 5.Al 2 S3
→ H 2S → PbS →PbSO4 ↓ AlCl 3 → Al(OH)3 Al 2 S3
+ 6HCl = 3H 2S + 2AlCl3 AlCl3
+ 3NH3 + 3H 2O = Al(OH)3 + 3NH 4Cl H 2S
+ Pb(NO 3) 2= PbS + 2HNO 3 PbS + 4H 2O
2 = PbSO 4 + 4H 2
O 6. Al
→ Al 2S 3→ Al(OH) 3 →K[Al(OH) 4] →
KAlO 2 →AlCl 3 2Al + 3S =
Al 2S 3 Al 2S
3+ 6H 2O = 3H 2 S + 2Al(OH) 3 Al(OH)3
+ KOH = K[Al(OH) 4] K[Al(OH)4
] = KAlO 2 + 2H 2 O KAlO 2
+ 4HCl = KCl + AlCl 3 +
2H 2 O 7. KI
→ I
2
→ HI → AgI
↓
Na 2 SO 4 → BaSO 4 2KI + Cl 2
= 2KCl + I 2 I 2
+ Na 2SO 3 + H 2
O = 2HI + Na 2 SO4 BaCl 2
+ Na 2SO 4 = BaSO4 + 2NaCl HI + AgNO3
= AgI + HNO3 8.Cr 2O3 → KCrO2 →
K[Cr(OH)4] →K 2CrO 4 →K 2Cr 2O7 → Cr 2(SO4 )3 Cr 2O
3 + 2KOH = 2KCrO 2 + H 2O 2KCrO2
+ 3H 2O 2 + 2KOH = 2K 2CrO 4 + 4H 2O 2K 2 CrO4
+ H 2SO 4 =
K 2Cr 2 O 7+ K 2 SO 4 +
H 2 O K 2Cr
2 O 7 + 3H 2 S
+ 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2(SO 4 ) 3
+ K 2 SO 4 + 7H 2 O 9. Al
→ K[Al(OH) 4 ] → Al(OH) 3 → Al 2O 3
→ NaAlO 2 2Al + 2KOH
+ 6H 2 O = 2K[Al(OH) 4 ] + 3H 2 K[Al(OH) 4
] + CO 2 = KHCO 3 + Al(OH)3 2Al(OH)3
t° → Al 2O 3 + 3H 2 O Al 2 O
3 + Na 2 CO 3
= 2NaAlO 2 + CO 2 10.
Si → K 2 SiO
3 → H 2SiO 3 → SiO 2 → CaSiO 3 Si + 2KOH
+ H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H2 K 2 SiO3
+ 2HCl = H 2 SiO3 + 2KCl H 2 SiO3
t° → H 2 O + SiO2 SiO2
+ CaCO3 = CaSiO3 + CO2 |
Поиск
Архив записей
Друзья сайта
|