1) Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. Выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углём. Составьте уравнения четырёх описанных реакций.
2) Газ, полученный при обработке нитрида кальция водой, пропустили над раскалённым порошком оксида меди(II). Полученное при этом твёрдое вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, раствор выпарили, а полученный твёрдый остаток прокалили. Составьте уравнения четырёх описанных реакций.
3) Некоторое количество сульфида железа(II) разделили на две части. Одну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество жёлтого цвета. Полученное вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, при этом выделился бурый газ. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
4) При взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой образовалась соль. Соль высушили и прокалили. Образовавшийся при прокаливании твёрдый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Полученный при электролизе металл нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
5) Оксид хрома(VI) прореагировал с гидроксидом калия. Полученное вещество обработали серной кислотой, из образовавшегося раствора выделили соль оранжевого цвета. Эту соль обработали бромоводородной кислотой. Полученное простое вещество вступило в реакцию с сероводородом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
6) Порошок магния нагрели в атмосфере азота. При взаимодействии полученного вещества с водой выделился газ. Газ пропустили через водный раствор сульфата хрома(III), в результате чего образовался серый осадок. Осадок отделили и обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
7) Аммиак пропустили через бромоводородную кислоту. К полученному раствору добавили раствор нитрата серебра. Выпавший осадок отделили и нагрели с порошком цинка. На образовавшийся в ходе реакции металл подействовали концентрированным раствором серной кислоты, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
8) Хлорат калия нагрели в присутствии катализатора, при этом выделился бесцветный газ. Сжиганием железа в атмосфере этого газа была получена железная окалина. Её растворили в избытке соляной кислоты. К полученному при этом раствору добавили раствор, содержащий дихромат натрия и соляную кислоту. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
9) Натрий нагрели в атмосфере водорода. При добавлении к полученному веществу воды наблюдали выделение газа и образование прозрачного раствора. Через этот раствор пропустили бурый газ, который был получен в результате взаимодействия меди с концентрированным раствором азотной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
10) Алюминий прореагировал с раствором гидроксида натрия. Выделившийся газ пропустили над нагретым порошком оксида меди(II). Образовавшееся простое вещество растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте. Полученную соль выделили и добавили к раствору иодида калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
11) Провели электролиз раствора хлорида натрия. К полученному раствору добавили хлорид железа(III). Выпавший осадок отфильтровали и прокалили. Твёрдый остаток растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
12) К раствору гидроксида натрия добавили порошок алюминия. Через раствор полученного вещества пропустили избыток углекислого газа. Выпавший осадок отделили и прокалили. Полученный продукт сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Fe 2 (SO 4) 3 + 3K 2 S = 2FeS + S + 3K 2 SO 4
30. 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O
31. Fe + 4HNO 3 (разб.) = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
(в качестве продукта восстановления HNO 3 принимается также N 2 O и N 2)
2Fe(NO 3) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 ↓ + 6NaNO 3 + 3CO 2
2HNO 3 + Na 2 CO 3 = 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O
2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 2Al 2Fe + Al 2 O 3
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S
FeCl 2 + 2KOH = Fe(OH) 2 ↓ + 2KCl
Fe(OH) 2 FeO + H 2 O
33. 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl
3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O
34. Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
FeCl 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl
4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3 ↓
Fe(OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O
35. Fe 2 (SO 4) 3 + 3Ba(NO 3) 2 = 3BaSO 4 ↓ + 2Fe(NO 3) 3
Fe(NO 3) 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3
2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HCl 2FeCl 3 + 3H 2 O
Цинк. Соединения цинка.
Цинк – довольно активный металл, но на воздухе он устойчив, так как покрывается тонким слоем оксида, предохраняющим его от дальнейшего окисления. При нагревании цинк реагирует с простыми веществами (исключением является азот):
2Zn + О 2 2ZnО
Zn + Сl 2 ZnCl 2
3Zn + 2Р Zn 3 Р 2
а также с оксидами неметаллов и аммиаком:
3Zn + SO 2 2ZnO + ZnS
Zn + CO 2 ZnO + CO
3Zn + 2NH 3 Zn 3 N 2 + 3H 2
При нагревании цинк окисляется под действием водяных паров:
Zn + H 2 O (пар) ZnO + H 2
Цинк реагирует с растворами кислот серной и соляной кислот, вытесняя из них водород:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
Как активный металл цинк реагирует с кислотами-окислителями:
Zn + 2H 2 SO 4(конц.) = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
4Zn + 5H 2 SO 4(конц.) = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
Zn + 4HNO 3(конц.) → Zn(NO 4) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
4Zn + 10HNO 3(оч. разб.) = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
При сплавлении цинка с щелочами образуется цинкат:
Zn + 2NаОН (крист.) Nа 2 ZnО 2 + Н 2
Цинк хорошо растворяется в растворах щелочей:
Zn + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2
В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака:
Zn + 4NH 3 + 2H 2 O = (OH) 2 + H 2
Цинк восстанавливает многие металлы из растворов их солей:
CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu
Pb(NO 3) 2 + Zn = Zn(NO 3) 2 + Pb
4Zn + KNO 3 + 7KOH = NН 3 + 4K 2 ZnO 2 + 2H 2 O
4Zn + 7NaOH + 6H 2 O + NaNO 3 = 4Na 2 + NH 3
3Zn + Na 2 SO 3 + 8HCl = 3ZnCl 2 + H 2 S + 2NaCl + 3H 2 O
Zn + NaNO 3 + 2HCl = ZnCl 2 + NaNO 2 + H 2 O
II. Соединения цинка (соединения цинка ядовиты).
1) Оксид цинка.
Оксид цинка обладает амфотерными свойствами.
ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O
ZnO + 2NaOH Na 2 ZnO 2 + H 2 O
ZnO + Na 2 O Na 2 ZnO 2
ZnO + SiO 2 ZnSiO 3
ZnO + BaCO 3 BaZnO 2 + СО 2
Цинк восстанавливают из оксидов действием сильных восстановителей:
ZnO + С (кокс) Zn + СО
ZnO + СО Zn + СО 2
2) Гидроксид цинка.
Гидроксид цинка обладает амфотерными свойствами.
Zn(OН) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O
Zn(OН) 2 + 2NaOH Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Zn(OН) 2 + 2NaOH = Na 2
2Zn(OН) 2 + СО 2 = (ZnOH) 2 СО 3 + H 2 O
Zn(OН) 2 + 4(NH 3 · H 2 O) = (OH) 2
Гидроксид цинка термически неустойчив:
Zn(OН) 2 ZnO + H 2 O
3) Соли.
СaZnO 2 + 4HCl (избыток) = CaCl 2 + ZnCl 2 + 2H 2 O
Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O = Zn(OH) 2 + 2NaHCO 3
Na 2 + 2CO 2 = Zn(OH) 2 + 2NaHCO 3
2ZnSO 4 2ZnO + 2SO 2 + O 2
ZnS + 4H 2 SO 4(конц.) = ZnSO 4 + 4SO 2 + 4H 2 O
ZnS + 8HNO 3(конц.) = ZnSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
ZnS + 4NaOH + Br 2 = Na 2 + S + 2NaBr
Цинк. Соединения цинка.
1. Оксид цинка растворили в растворе хлороводородной кислоты и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. Выделившееся студенистое вещество белого цвета отделили и обработали избытком раствора щелочи, при этом осадок полностью растворился. нейтрализация полученного раствора кислотой, например, азотной, приводит к повторному образованию студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.
2. Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте и в полученный раствор добавили избыток щелочи, получив прозрачный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.
3. Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с серной кислотой, прокалили при температуре 800°С. Твердый продукт реакции обработали концентрированным раствором щелочи, и через полученный раствор пропустили углекислый газ. Напишите уравнения описанных реакций.
4. Нитрат цинка прокалили, продукт реакции при нагревании обработали раствором едкого натра. Через образовавшийся раствор пропустили углекислый газ до прекращения выделения осадка, после чего обработали избытком концентрированного нашатырного спирта, при этом осадок растворился. Напишите уравнения описанных реакций.
5. Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте, полученный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Продукты реакции смешали с коксом и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.
6. Несколько гранул цинка растворили при нагревании в растворе едкого натра. В полученный раствор небольшими порциями добавляли азотную кислоту до образования осадка. Осадок отделили, растворили в разбавленной азотной кислоте, раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.
7. В концентрированную серную кислоту добавили металлический цинк. образовавшуюся соль выделили, растворили в воде и в раствор добавили нитрат бария. После отделения осадка в раствор внесли магниевую стружку, раствор профильтровали, фильтрат выпарили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.
8. Сульфид цинка подвергли обжигу. Полученное твердое вещество полностью прореагировало с раствором гидроксида калия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ до выпадения осадка. Осадок растворили в соляной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.
9. Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причем выделился бурый газ. Напишите уравнения описанных реакций.
10. Цинк растворили в растворе гидроксида калия. Выделившийся газ прореагировал с литием, а к полученному раствору по каплям добавили соляную кислоту до прекращения выпадения осадка. Его отфильтровали и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.
1) ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O
ZnCl 2 + 2NaOH = Zn(OH) 2 ↓ + 2NaCl
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
Na 2 + 2HNO 3(недостаток) = Zn(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3 + 2H 2 O
2) 4Zn + 10HNO 3 = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O
NH 4 NO 3 + NaOH = NaNO 3 + NH 3 + H 2 O
Zn(NO 3) 2 + 4NaOH = Na 2 + 2NaNO 3
3) ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O
2ZnSO 4 2ZnO + 2SO 2 + O 2
ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2
4) 2Zn(NO 3) 2 2ZnO + 4NO 2 + O 2
ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2
Na 2 + 2CO 2 = Zn(OH) 2 ↓ + 2NaHCO 3
Zn(OH) 2 + 4(NH 3 · H 2 O) = (OH) 2 + 4H 2 O
5) 4Zn + 10HNO 3 = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
2Zn(NO 3) 2 2ZnO + 4NO 2 + O 2
NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O
ZnO + C Zn + CO
6) Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2
Na 2 + 2HNO 3 = Zn(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3 + 2H 2 O
Zn(OH) 2 + 2HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O
2Zn(NO 3) 2 2ZnO + 4NO 2 + O 2
7) 4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
ZnSO 4 + Ba(NO 3) 2 = Zn(NO 3) 2 + BaSO 4
Zn(NO 3) 2 + Mg = Zn + Mg(NO 3) 2
2Mg(NO 3) 2 2Mg(NO 2) 2 + O 2
8) 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2
Na 2 + CO 2 = Zn(OH) 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O
Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O
9) ZnS + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 S
2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O
S + 6HNO 3 = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
10) Zn + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2
H 2 + 2Li = 2LiH
K 2 + 2HCl = 2KCl + Zn(OH) 2 ↓
Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O
Медь и соединения меди.
Медь – химически малоактивный металл, в сухом воздухе и при комнатной температуре не окисляется, но во влажном воздухе, в присутствии оксида углерода (IV) покрывается зеленым налетом карбоната гидроксомеди (II).
2Cu + H 2 O + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3
При нагревании медь реагирует с достаточно сильными окислителями,
с кислородом, образуя CuО, Cu 2 О в зависимости от условий:
4Cu + О 2 2Cu 2 О 2Cu + О 2 2CuО
С галогенами, серой:
Cu + Cl 2 = CuCl 2
Сu + Br 2 = CuBr 2
Медь растворяется в кислотах-окислителях:
при нагревании в концентрированной серной кислоте:
Cu + 2H 2 SO 4(конц.) CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
без нагревания в азотной кислоте:
Cu + 4HNO 3(конц.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3Cu + 8HNO 3(разб..) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
3Cu + 2HNO 3 + 6HCl = 3CuCl 2 + 2NO + 4H 2 O
Медь окисляется оксидом азота (IV) и солями железа (III)
2Cu + NO 2 = Cu 2 O + NO
2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2
Медь вытесняет металлы, стоящие правее в ряду напряжений, из растворов их солей:
Hg(NO 3) 2 + Cu = Cu(NO 3) 2 + Hg
II. Соединения меди.
1) Оксиды.
Оксид меди (II)
В лаборатории оксид меди (II) получают окислением меди при нагревании, или прокаливанием (CuOH) 2 CO 3 , Cu(NO 3) 2:
(CuOH) 2 CO 3 2CuO + CO 2 + H 2 O
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
Оксид меди проявляет слабо выраженные амфотерные свойства (с преобладаниемосновных ). СuO взаимодействует с кислотами:
СuO + 2HBr = CuBr 2 + H 2 O
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O
CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O
3CuO + 2NH 3 3Cu + N 2 + 3H 2 O
СuO + C = Cu + CO
3CuO + 2Al = 3Cu + Al 2 O 3
Оксид меди (I)
В лаборатории его получают восстановлением свежеосажденного гидроксида меди (II), например, альдегидами или глюкозой:
CH 3 CHO + 2Cu(OH) 2 CH 3 COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O
CH 2 ОН(CHOН) 4 СНО + 2Cu(OH) 2 CH 2 ОН(CHOН) 4 СООН + Cu 2 O↓ + 2H 2 O
Оксид меди (I) обладает основными свойствами. При действии на оксид меди (I) галогеноводородной кислотой получают галогениды меди (I) и воду:
Cu 2 O + 2HCl = 2CuCl↓ + H 2 O
При растворении Cu 2 O в кислородсодержащих кислотах, например, в растворе серной, образуются соли меди (II) и медь:
Cu 2 O + H 2 SO 4(разб.) = CuSO 4 + Cu + H 2 O
В концентрированной серной, азотной кислотах образуются только соли (II).
Cu 2 O + 3H 2 SO 4(конц.) = 2CuSO 4 + SO 2 + 3H 2 O
Cu 2 O + 6HNO 3(конц.) = 2Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 3H 2 O
5Cu 2 O + 13H 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 10CuSO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 13H 2 O
Устойчивыми соединениями меди (I) являются нерастворимые соединения (CuCl, Cu 2 S) или комплексные соединения + . Последние получают растворением в концентрированном растворе аммиака оксида меди (I), хлорида меди (I):
Cu 2 O + 4NH 3 + H 2 O = 2OH
CuCl + 2NH 3 = Cl
Аммиачные растворы солей меди (I) взаимодействуют с ацетиленом:
СH ≡ CH + 2Cl → Сu–C ≡ C–Cu + 2NH 4 Cl
В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность
Cu 2 O + CO = 2Cu + CO 2
Cu 2 O + H 2 = 2Cu + H 2 O
3Cu 2 O + 2Al = 6Cu + Al 2 O 3
2Cu 2 O + O 2 = 4CuO
2) Гидроксиды.
Гидроксид меди (II).
Гидроксид меди (II) проявляет слабо выраженные амфотерные свойства (с преобладанием основных ). Сu(OН) 2 взаимодействует с кислотами:
Сu(OН) 2 + 2HBr = CuBr 2 + 2H 2 O
Cu(OН) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O
Cu(OН) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O
Гидроксид меди (II) легко взаимодействует с раствором аммиака, образуя сине-фиолетовое комплексное соединение:
Сu(OH) 2 + 4(NH 3 · H 2 O) = (OH) 2 + 4H 2 O
Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2
При взаимодействии гидроксида меди (II) с концентрированными (более 40%) растворами щелочей образуется комплексное соединение:
Cu(OH) 2 + 2NaOH (конц.) = Na 2
При нагревании гидроксид меди (II) разлагается:
Сu(OH) 2 CuO + H 2 O
3) Соли.
Соли меди (I).
В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность. Как восстановители они реагируют с окислителями:
CuCl + 3HNO 3(конц.) = Cu(NO 3) 2 + HCl + NO 2 + H 2 O
2CuCl + Cl 2 = 2CuCl 2
4CuCl + O 2 + 4HCl = 4CuCl 2 + 2H 2 O
2CuI + 4H 2 SO 4 + 2MnO 2 = 2CuSO 4 + 2MnSO 4 + I 2 + 4H 2 O
4CuI + 5H 2 SO 4(конц. гор.) = 4CuSO 4 + I 2 + H 2 S + 4H 2 O
Cu 2 S + 8HNO 3(конц. хол.) = 2Cu(NO 3) 2 + S + 4NO 2 + 4H 2 O
Cu 2 S + 12HNO 3(конц. хол.) = Cu(NO 3) 2 + CuSO 4 + 10NO 2 + 6H 2 O
Для соединений меди (I) возможна реакция диспропорционирования:
2CuCl = Cu + CuCl 2
Комплексные соединения типа + получают растворением в концентрированном растворе аммиака:
CuCl + 3NH 3 + H 2 O → OH + NH 4 Cl
Соли меди (II)
В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства:
2CuCl 2 + 4KI = 2CuI + I 2 + 4HCl
2CuCl 2 + Na 2 SO 3 + 2NaOH = 2CuCl + Na 2 SO 4 + 2NaCl + H 2 O
5CuBr 2 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 5CuSO 4 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5Br 2 + 8H 2 O
2CuSO 4 + Na 2 SO 3 + 2H 2 O = Cu 2 O + Na 2 SO 4 + 2H 2 SO 4
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu
CuS + 8HNO 3(конц. гор..) = CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
CuS + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2 + S
2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2
CuS + 10HNO 3(конц.) = Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
2CuCl 2 + 4KI = 2CuI + I 2 ↓ + 4KCl
CuBr 2 + Na 2 S = CuS↓ + 2NaBr
Cu(NO 3) 2 + Fe = Fe(NO 3) 2 + Cu
CuSO 4 + Cu + 2NaCl = 2CuCl↓ + Na 2 SO 4
2Cu(NO 3) 2 + 2Н 2 О 2Cu + O 2 + 4HNO 3
CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
№37 ЕГЭ
При взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой образовалась соль. Соль высушили и прокалили. Образовавшийся при прокаливании твердый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Полученный при электролизе металл нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения описанных реакций.
Хлорат калия нагрели в присутствии катализатора. Полученную соль растворили в воде и подвергли электролизу. На аноде выделился желто-зеленый газ, который пропустили через раствор иодида натрия. Образовавшееся в результате этой реакции простое вещество прореагировало при нагревании с раствором гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.
В раствор сульфата меди (II) поместили железную пластинку. По окончании реакции пластинку вынули, а к образовавшемуся зеленоватому раствору добавляли по каплям раствор нитрата бария до тех пор пока не прекратилось образование осадка. Осадок отфильтровали, раствор выпарили, оставшуюся сухую соль прокалили на воздухе. При этом образовалось твердое бурое вещество, которое обработали концентрированной иодоводородной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.
Соль, полученную при растворении железа в горячей концентрированной серной кислоте, обработали раствором гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения описанных реакций.
Оксид марганца (IV) прореагировал при нагревании с концентрированной соляной кислотой. Выделившейся газ пропустили через раствор гидроксида натрия на холоде. Полученный раствор разделили на две части. К одной части раствора прибавили раствор нитрата серебра, в результате чего выпал белый осадок. К другой части раствора прибавили раствор иодида калия. В результате чего выпал темно-бурый осадок. Составьте уравнения 4 описанных реакций.
Порошок железа растворили в соляной кислоте. Через полученный раствор пропустили хлор, в результате чего раствор приобрел желтоватую окраску. К данному раствору прилили раствор сульфида аммония, в результате чего выпал осадок. На полученный осадок подействовали раствором серной кислоты, при этом часть осадка растворилась. Нерастворившаяся часть имела желтый цвет. Напишите уравнения описанных реакций.
К сплаву алюминия с медью добавили щелочи. Через полученный раствор пропускали углекислый газ до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и прокалили, а твердый остаток сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.
Хлорид цинка растворили в избытке щелочи. Через полученный раствор пропускали углекислый газ до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и прокалили, а твердый остаток прокалили с углем. Напишите уравнения описанных реакций.
Дан раствор исходной соли, к которому добавили гидроксид натрия и нагрели, выделился газ с раздражающим запахом и образовался раствор соли, при добавлении к которому разбавленного раствора соляной кислоты выделился газ с запахом тухлых яиц. Если к раствору исходной соли добавить раствор нитрата свинца образуется две соли: одна в виде осадка черного цвета, другая соль растворимая в воде. После удаления осадка и прокаливания фильтрата образуется смесь двух газов, один из которых пары воды. Напишите уравнения описанных реакций.
Железо прокалили на воздухе. Полученное соединение, в котором железо находится в двух степенях окисления, растворили в строго необходимом количестве концентрированной серной кислоты. В раствор опустили железную пластинку и выдержали до тех пор, пока её масса не перестала уменьшаться. Затем к раствору добавили щелочь, и выпал осадок. Напишите уравнения описанных реакций.
Некоторое количество сульфида железа (II) разделили на две части. Обну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество желтого цвета. Полученное вещество нагрели с концентрированной серной кислотой, при этом выделился бурый газ. Напишите уравнения описанных реакций.
Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. Выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем. Составьте уравнения описанных реакций.
Железо сожгли в хлоре. Полученную соль добавили к раствору карбоната натрия, при этом выпал бурый осадок, который отфильтровали и прокалили. Полученное вещество растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.
Мастер-класс по химии для учащихся 10-11 классов города по подготовке к ЕГЭ
Занятие №1
Тема: «Окислительно-восстановительные реакции в »
План проведения.
Общее представление об ОВР
а) определение, сущности ОВР
б) классификация ОВР: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования
в) окисление, окислитель восстановление, восстановитель.
Важнейшие окислители и восстановители. Зависимость продуктов ОВР от среды протекания реакций
а) на примере перманганата калия
б) соединений хрома
Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами:
а) в зависимости от концентрации кислоты
б) в зависимости от активности металла
Расстановка коэффициентов в ОВР методом электронного баланса.
М Б О У С О Ш №1
Занятие №2
Тема: «Решение задач повышенной сложности»
План проведения.
Сообщения о введении в задание С4КИМов задач на смеси Составление алгоритма решения задач на смеси, состоящего из двух-трёх компонентов Решение задач, основываясь на составление алгоритма Составление алгоритма решения задач, если в условиях указаны амфотерные соединения Решение задач по данному алгоритму Разбор заданий, связанных с качественными реакциями химических соединений их свойствами (С2)
М Б О У С О Ш №1
Задачи на смеси (С4)
Задача №1
Смесь цинка и магния, массой 15,4г подвергли окислению. В результате образовалась смесь оксидов этих металлов массой 20,2г. Определить массовые доли металлов в исходной смеси.
Задача №2
На смесь магния и железа массой 0,4г подействовали соляной кислотой. В результате выделился газ (н. у.) объёмом0,224л. Определить массовые доли металлов в смеси.
Задача №3
Смесь меди, железа, алюминия массой 8,7г обработали раствором соляной кислоты. Выделился газ (н. у.) объёмом 4,48л. Эту же смесь обработали концентрированной азотной кислотой, в результате выделился бурый газ объёмом 2,24л. (н. у.). Определить массовые доли металлов в исходной смеси.
Задача№4
Для полного растворения смеси меди и оксида меди потребовалось 80г 63%-ной азотной кислоты, при этом выделилось 6,72л (н. у.) газа бурого цвета. Рассчитайте массовые доли (%) веществ в исходной смеси.
Задача№5
Для полного растворения смеси алюминия и оксида алюминия потребовалось 320г 10%-ного раствора гидроксида натрия, при этом выделилось 10,08л (н. у.) газа. Определить массовые доли (в %) веществ в исходной смеси.
Задания к С2
Задание №1
В результате неполного сгорания угля получили газ, в токе которого нагревали оксид железа (III). Полученное вещество растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Образовавшейся раствор подвергли электролизу. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Задача №2
Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали азотной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причём выделился бурый газ. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Задача№3
Порошок металлического алюминия смешали с твёрдым йодом и добавили несколько капель воды. К полученной соли добавили раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. Образовавшейся осадок растворили в соляной кислоте. При последующем добавлении раствора карбоната натрия вновь наблюдали выпадение осадка. Написать уравнения четырёх описанных реакций.
Задача№4
Цинковую стружку растворили в растворе гидроксида калия. Через полученный раствор пропустили избыток сернистого газа. Выпавший осадок прокалили и полученный продукт растворили в избытке серной кислоты. Записать уравнения реакций.
Задание №1
Натрий нагрели в атмосфере водорода. При добавлении к полученному веществу воды наблюдали выделение газа и образование прозрачного раствора. Через этот раствор пропустили бурый газ, который был получен в результате взаимодействия меди с концентрированным раствором азотной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
1) При нагревании натрия в атмосфере водорода (T = 250-400 o C) образуется гидрид натрия):
2Na + H 2 = 2NaH
2) При добавлении воды к гидриду натрия образуется щелочь NaOH, и выделяется водород:
NaH + H 2 O = NaOH + H 2
3) При взаимодействии меди с концентрированным раствором азотной кислоты выделяется бурый газ - NO 2:
Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
4) При пропускании бурого газа NO 2 через раствор щелочи протекает реакция диспропорционирования – азота N +4 одновременно окисляется и восстанавливается до N +5 и N +3:
2NaOH + 2NO 2 = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O
(реакция диспропорционирования 2N +4 → N +5 + N +3).
Задание №2
Железную окалину растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили раствор гидроксида натрия. Выделившийся осадок отделили и прокалили. Образовавшийся твердый остаток сплавили с железом. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
Формула железной окалины – Fe 3 O 4 .
При взаимодействии железной окалины с концентрированной азотной кислоты образуется нитрат железа и выделяется оксид азота NO 2:
Fe 3 O 4 + 10HNO 3(конц.) → 3Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
При взаимодействии нитрата железа с гидроксидом натрия выделяется осадок – гидроксид железа (III):
Fe(NO 3) 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3
Fe(OH) 3 – амфотерный гидроксид, не растворимый в воде, разлагается при нагревании на оксид железа (III) и воду:
2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O
При сплавлении оксида железа (III) с железом образуется оксид железа (II):
Fe 2 O 3 + Fe → 3FeO
Задание №3
Натрий сожгли на воздухе. Образовавшееся вещество при нагревании обработали хлороводородом. Полученное простое вещество жёлто-зеленого цвета при нагревании вступило в реакцию с оксидом хрома (III) в присутствии гидроксида калия. При обработке раствора одной из образовавшихся солей хлоридом бария выпал желтый осадок. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При сжигании натрия на воздухе образуется пероксид натрия:
2Na + O 2 → Na 2 O 2
2) При взаимодействии пероксида натрия с хлороводородом при нагревании выделяется газ Cl 2:
Na 2 O 2 + 4HCl → 2NaCl + Cl 2 + 2H 2 O
3) В щелочной среде хлор реагирует при нагревании с амфотерным оксидом хрома в образованием хромата и хлорида калия:
Cr 2 O 3 + 3Cl 2 + 10KOH → 2K 2 CrO 4 + 6KCl + 5H 2 O
2Cr +3 -6e → 2Cr +6 | . 3 - окисление
Cl 2 + 2e → 2Cl − | . 1 - восстановление
4) Осадок желтого цвета (BaCrO 4) образуется при взаимодействии хромата калия и хлорида бария:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 → BaCrO 4 ↓ + 2KCl
Задание №4
Цинк полностью растворили в концентрированном растворе гидроксида калия. Образовавшийся прозрачный раствор выпарили, а затем прокалили. Твёрдый остаток растворили в необходимом количестве соляной кислоты. К образовавшемуся прозрачному раствору добавили сульфид аммония и наблюдали образование белого осадка. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
1) Цинк реагирует с гидроксидом калия с образование тетрагидроксоцинката калия (аналогично ведут себя Al и Be):
2) Тетрагидроксоцинкат калия после при прокаливании теряет воду и превращается в цинкат калия:
3) Цинкат калия при взаимодействии с соляной кислотой образует хлорид цинка, хлорид калия и воду:
4) Хлорид цинка в результате взаимодействия с сульфидом аммония превращается в нерастворимый сульфид цинка - осадок белого цвета:
Задание №5
Йодоводородную кислоту нейтрализовали гидрокарбонатом калия. Полученная соль прореагировала с раствором, содержащим дихромат калия и серную кислоту. При взаимодействии образовавшегося простого вещества с алюминием получили соль. Эту соль растворили в воде и смешали с раствором сульфида калия, в результате чего образовался осадок и выделился газ. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) Йодоводородная кислота нейтрализуется кислой солью слабой угольной кислоты, в результате чего выделяется углекислый газ и образуется NaCl:
HI + KHCO 3 → KI + CO 2 + H 2 O
2) Йодид калия вступает в окислительно-восстановительную реакцию с дихроматом калия в кислой среде, при этом Cr +6 восстанавливается до Cr +3 , I − окисляется до молекулярного I 2 , который выпадает в осадок:
6KI + K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 4K 2 SO 4 + 3I 2 ↓ + 7H 2 O
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │ 1
2I − -2e → I 2 │ 3
3) При взаимодействии молекулярного йода с алюминием образуется йодид алюминия:
2Al + 3I 2 → 2AlI 3
4) При взаимодействии йодида алюминия с раствором сульфида калия в осадок выпадает Al(OH) 3 и выделяется H 2 S. Образование Al 2 S 3 не происходит в связи с полным гидролизом соли в водном растворе:
2AlI 3 + 3K 2 S + 6H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 6KI + 3H 2 S
Задание №6
Карбид алюминия полностью растворили в бромоводородной кислоте. К полученному раствору добавили раствор сульфита калия, при этом наблюдали образование белого осадка и выделение бесцветного газа. Газ поглотили раствором дихромата калия в присутствии серной кислоты. Образовавшуюся соль хрома выделили и добавили к раствору нитрата бария, наблюдали выделение осадка. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При растворении карбида алюминия в бромоводородной кислоте образуется соль – бромид алюминия, и выделяется метан:
Al 4 C 3 + 12HBr → 4AlBr 3 + 3CH 4
2) При взаимодействии бромида алюминия с раствором сульфита калия в осадок выпадает Al(OH) 3 и выделяется сернистый газ - SO 2:
2AlBr 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 6KBr + 3SO 2
3) Пропуская сернистый газ через подкисленный раствор дихромата калия, при этом Cr +6 восстанавливается до Cr +3 , S +4 окисляется до S +6:
3SO 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │ 1
S +4 -2e → S +6 │ 3
4) При взаимодействии сульфата хрома (III) с раствором нитрата бария образуется нитрат хрома (III), и в осадок выпадает сульфат бария белого цвета:
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Ba(NO 3) 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2Cr(NO 3) 3
Задание №7
К раствору гидроксида натрия добавили порошок алюминия. Через раствор полученного вещества пропустили избыток углекислого газа. Выпавший осадок отделили и прокалили. Полученный продукт сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
1) Алюминий, а также бериллий и цинк, способен реагировать как с водными растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При обработке алюминия водным раствором гидроксида натрия образуются тетрагидроксоалюминат натрия и водород:
2) При пропускании углекислого газа через водный раствор тетрагидроксоалюмината натрия в осадок выпадает кристаллический гидроксид алюминия. Поскольку по условию через раствор пропускают избыток углекислого газа, образуется не карбонат, а гидрокарбонат натрия:
Na + CO 2 → Al(OH) 3 ↓ + NaHCO 3
3) Гидроксид алюминия является нерастворимым гидроксидом металла, следовательно, при нагревании разлагается на соответствующий оксид металла и воду:
4) Оксида алюминия, являющийся амфотерным оксидом, при сплавлении с карбонатами вытесняет из них углекислый газ с образованием алюминатов (не путать с тетрагидроксоалюминатами!):
Задание №8
Алюминий прореагировал с раствором гидроксида натрия. Выделившийся газ пропустили над нагретым порошком оксида меди (II). Образовавшееся простое вещество растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте. Полученную соль выделили и добавили к раствору иодида калия. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) Алюминий (также бериллий и цинк) реагирует как с водными растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При обработке алюминия водным раствором гидроксида натрия образуются тетрагидроксоалюминат натрия и водород:
2NaOH + 2Al + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
2) При пропускании водорода над нагретым порошком оксида меди (II) Cu +2 восстанавливается до Cu 0: цвет порошка меняется с черного (CuO) на красный (Cu):
3) Медь растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием сульфата меди (II). Кроме того, при этом выделяется диоксид серы:
4) При добавлении сульфата меди к раствору иодида калия протекает окислительно-восстановительная реакция: Cu +2 восстанавливается до Cu +1 , I − окисляется до I 2 (молекулярный йод выпадает в осадок):
CuSO 4 + 4KI → 2CuI + 2K 2 SO 4 + I 2 ↓
Задание №9
Провели электролиз раствора хлорида натрия. К полученному раствору добавили хлорид железа (III). Выпавший осадок отфильтровали и прокалили. Твердый остаток растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) Электролиз раствора хлорида натрия:
Катод: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH −
Aнод: 2Cl − − 2e → Cl 2
Таким образом, из раствора хлорида натрия в результате его электролиза выделяются газобразные H 2 и Cl 2 , а в растворе остаются ионы Na + и ОН − . В общем виде уравнение записывается следующим образом:
2H 2 O + 2NaCl → H 2 + 2NaOH + Cl 2
2) При добавлении к раствору щелочи хлорида железа (III) протекает обменная реакция, в результате которой в осадок выпадает Fe(OH) 3:
3NaOH + FeCl 3 → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
3) При прокаливании гидроксида железа (III) образуются оксид железа (III) и вода:
4) При растворении оксида железа (III) в иодоводородной кислоте образуется FeI 2 , при этом I 2 выпадает в осадок:
Fe 2 O 3 + 6HI → 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O
2Fe +3 + 2e → 2Fe +2 │1
2I − − 2e → I 2 │1
Задание №10
Хлорат калия нагрели в присутствии катализатора, при этом выделился бесцветный газ. Сжиганием железа в атмосфере этого газа была получена железная окалина. Ее растворили в избытке соляной кислоты. К полученному при этом раствору добавили раствор, содержащий дихромат натрия и соляную кислоту.
1) При нагревании хлората калия в присутствии катализатора (MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO и др.) образуется хлорид калия и выделяется кислород:
2) При сжигании железа в атмосфере кислорода образуется железная окалина, формула которой Fe 3 O 4 (железная окалина представляет собой смешанный оксид Fe 2 O 3 и FeO):
3) При растворении железной окалины в избытке соляной кислоты образуется смесь хлоридов железа (II) и (III):
4) В присутствии сильного окислителя – дихромата натрия Fe +2 окисляется до Fe +3:
6FeCl 2 + Na 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 6FeCl 3 + 2CrCl 3 + 2NaCl + 7H 2 O
Fe +2 – 1e → Fe +3 │6
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1
Задание №11
Аммиак пропустили через бромоводородную кислоту. К полученному раствору добавили раствор нитрата серебра. Выпавший осадок отделили и нагрели с порошком цинка. На образовавшийся в ходе реакции металл подействовали концентрированным раствором серной кислоты, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При пропускании аммиака через бромоводородную кислоту образуется бромид аммония (реакция нейтрализации):
NH 3 + HBr → NH 4 Br
2) При сливании растворов бромида аммония и нитрата серебра протекает реакция обмена между двумя солями, в результате которой выпадает осадок светло-желтого цвета – бромид серебра:
NH 4 Br + AgNO 3 → AgBr↓ + NH 4 NO 3
3) При нагревании бромида серебра с порошком цинка протекает реакция замещения – выделяется серебро:
2AgBr + Zn → 2Ag + ZnBr 2
4) При действии на металл концентрированной серной кислоты образуется сульфат серебра и выделяется газ с неприятным запахом – диоксид серы:
2Ag + 2H 2 SO 4(конц.) → Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2Ag 0 – 2e → 2Ag + │1
S +6 + 2e → S +4 │1
Задание №12
9С278С
Оксид хрома (VI) прореагировал с гидроксидом калия. Полученное вещество обработали серной кислотой, из образовавшегося раствора выделили соль оранжевого цвета. Эту соль обработали бромоводородной кислотой. Полученное простое вещество вступило в реакцию с сероводородом. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) Оксид хрома (VI) CrO 3 является кислотным оксидом, следовательно, он взаимодействует со щелочью с образованием соли - хромата калия:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
2) Хромат калия в кислой среде превращается без изменения степени окисления хрома в бихромат K 2 Cr 2 O 7 – соль оранжевого цвета:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
3) При обработке бихромата калия бромоводородной кислотой Cr +6 восстанавливается до Cr +3 , при этом выделяется молекулярный бром:
K 2 Cr 2 O 7 + 14HBr → 2CrBr 3 + 2KBr + 3Br 2 + 7H 2 O
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1
2Br − − 2e → Br 2 │3
4) Бром как более сильный окислитель вытесняет серу из ее водородного соединения:
Br 2 + H 2 S → 2HBr + S↓
Задание №13
Порошок магния нагрели в атмосфере азота. При взаимодействии полученного вещества с водой выделился газ. Газ пропустили через водный раствор сульфата хрома (III), в результате чего образовался серый осадок. Осадок отделили и обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид калия. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При нагревании порошка магния в атмосфере азота образуется нитрид магния:
2) Нитрид магния полностью гидролизуется с образованием гидроксида магния и аммиака:
Mg 3 N 2 + 6H 2 O → 3Mg(OH) 2 ↓ + 2NH 3
3) Аммиак обладает основными свойствами за счет наличия у атома азота неподеленной электронной пары и в качестве основания вступает в реакцию обмена с сульфатом хрома (III), в результате которой выделяется осадок серого цвета - Cr(OH) 3:
6NH 3 . H 2 O + Cr 2 (SO 4) 3 → 2Cr(OH) 3 ↓ + 3(NH 4) 2 SO 4
4) Перекись водорода в щелочной среде окисляет Cr +3 до Cr +6 , в результате чего образуется хромат калия:
2Cr(OH) 3 + 3H 2 O 2 + 4KOH → 2K 2 CrO 4 + 8H 2 O
Cr +3 -3e → Cr +6 │2
2O − + 2e → 2O -2 │3
Задание №14
При взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой образовалась соль. Соль высушили и прокалили. Образовавшийся при прокаливании твердый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Полученный при электролизе металл нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При взаимодействии амфотерного Al 2 O 3 с азотной кислотой образуется соль – нитрат алюминия (реакция обмена):
Al 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Al(NO 3) 3 + 3H 2 O
2) При прокаливании нитрата алюминия образуется оксид алюминия, а также выделяются диоксид азота и кислород (алюминий принадлежит группе металлов (в ряду активности от щелочно-земельных до Cu включительно), нитраты которых разлагаются до оксидов металлов, NO 2 и O 2):
3) Металлический алюминий образуется при электролизе Al 2 O 3 в расплавленном криолите Na 2 AlF 6 при 960-970 o C.
Схема электролиза Al 2 O 3:
В расплаве протекает диссоциация оксида алюминия:
Al 2 O 3 → Al 3+ + AlO 3 3-
K(-): Al 3+ + 3e → Al 0
A(+): 4AlO 3 3- − 12e → 2Al 2 O 3 + 3O 2
Суммарное уравнение процесса:
Жидкий алюминий собирается на дне электролизера.
4) При обработке алюминия концентрированным щелочным раствором, содержащим нитрат калия, выделяется аммиак, а также образуется тетрагидроксоалюминат калия (щелочная среда):
8Al + 5KOH + 3KNO 3 + 18H 2 O → 3NH 3 + 8K
Al 0 – 3e → Al +3 │8
N +5 + 8e → N -3 │3
Задание №15
8ААА8С
Некоторое количество сульфида железа (II) разделили на две части. Одну их них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество желтого цвета. Полученное вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, при этом выделился бурый газ. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) При обработке сульфида железа (II) соляной кислотой образуется хлорид железа (II) и выделяется сероводород (реакция обмена):
FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S
2) При обжиге сульфида железа (II) железо окисляется до степени окисления +3 (образуется Fe 2 O 3) и выделяется диоксид серы:
3) При взаимодействии двух серосодержащих соединений SO 2 и H 2 S протекает окислительно-восстановительная реакция (сопропорционирование), в результате которой выделяется сера:
2H 2 S + SO 2 → 3S↓ + 2H 2 O
S -2 – 2e → S 0 │2
S +4 + 4e → S 0 │1
4) При нагревании серы с концентрированной азотной кислотой образуются серная кислота и диоксид азота (окислительно-восстановительная реакция):
S + 6HNO 3 (конц.) → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
S 0 – 6e → S +6 │1
N +5 + e → N +4 │6
Задание №16
Газ, полученный при обработке нитрида кальция водой, пропустили над раскаленным порошком оксида меди (II). Полученное при этом твердое вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, раствор выпарили, а полученный твердый остаток прокалили. Составьте уравнения четырех описанных реакций.
1) Нитрид кальция реагирует с водой, образуя щелочь и аммиак:
Ca 3 N 2 + 6H 2 O → 3Ca(OH) 2 + 2NH 3
2) Пропуская аммиак над раскаленным порошком оксида меди (II), медь в оксиде восстанавливается до металлической, при этом выделяется азот (в качестве восстановителей используют также водород, уголь, угарный газ и др.):
Cu +2 + 2e → Cu 0 │3
2N -3 – 6e → N 2 0 │1
3) Медь, расположенная в ряду активностей металлов после водорода, взаимодействует с концентрированной азотной кислотой с образованием нитрата меди и диоксида азота:
Cu + 4HNO 3(конц.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Cu 0 - 2e → Cu +2 │1
N +5 +e → N +4 │2
4) При прокаливании нитрата меди образуется оксид меди, а также выделяются диоксид азота и кислород (медь принадлежит группе металлов (в ряду активности от щелочно-земельных до Cu включительно), нитраты которых разлагаются до оксидовметаллов, NO 2 и O 2):
Задание №17
Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. Выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем. Составьте уравнения четырех описанных реакций.
1) Реакция взаимодействия кремния и хлора протекает при температуре 340-420 o C в токе аргона с образованием хлорида кремния (IV):
2) Хлорида кремния (IV) полностью гидролизуется, при этом образуется соляная кислота, а кремниевая кислота выпадает в осадок:
SiCl 4 + 3H 2 O → H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl
3) При прокаливании кремниевая кислота разлагается до оксида кремния (IV) и воды:
4) При сплавлении диоксида кремния с углем и фосфатом кальция протекает окислительно-восстановительная реакция, в результате которой образуются силикат кальция, фосфор, а также выделяется угарный газ:
C 0 − 2e → C +2 │10
4P +5 +20e → P 4 0 │1
Задание №18
Примечание! Подобный формат заданий устарел, но тем не менее задания такого вида заслуживают внимания, поскольку фактически в них требуется записать те же самые уравнения, которые встречаются и в КИМах ЕГЭ нового формата.
Даны вещества: железо, железная окалина, разбавленная соляная и концентрированная азотная кислоты. Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.
1) Соляная кислота реагирует с железом, окисляя его до степени окисления +2, при этом выделяется водород (реакция замещения):
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2
2) Концентрированная азотная кислота пассивирует железо (т.е. на его поверхности образуется прочная защитная оксидная пленка), однако под воздействием высокой температуры железо окисляется концентрированной азотной кислотой до степени окисления +3:
3) Формула железной окалины – Fe 3 O 4 (смесь оксидов железа FeO и Fe 2 O 3). Fe 3 O 4 вступает в реакцию обмена с соляной кислотой, при этом образуются смесь двух хлоридов железа (II) и (III):
Fe 3 O 4 + 8HCl → 2FeCl 3 + FeCl 2 + 4H 2 O
4) Кроме того, железная окалина вступает в окислительно-восстановительную реакцию с концентрированной азотной кислотой, при этом содержащееся в ней Fe +2 окисляется до Fe +3:
Fe 3 O 4 + 10HNO 3 (конц.) → 3Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
5) Железная окалина и железо при их спекании вступают в реакцию конпропорционирования (окислителем и восстановителем выступает один и тот же химический элемент):
Задание №19
Даны вещества: фосфор, хлор, водные растворы серной кислоты и гидроксида калия. Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.
1) Хлор – ядовитый газ, обладающий высокой химической активностью, особенно энергично реагирует с красным фосфором. В атмосфере хлора фосфор самовозгорается и горит слабым зеленоватым пламенем. В зависимости от соотношения реагирующих веществ может получаться хлорид фосфора (III) или хлорид фосфора (V):
2P (красн.) + 3Cl 2 → 2PCl 3
2P (красн.) + 5Cl 2 → 2PCl 5
Cl 2 + 2KOH → KCl + KClO + H 2 O
Если хлор пропускать через горячий концентрированный раствор щелочи молекулярный хлор диспропорционирует на Cl +5 и Cl -1 , в результате чего образуются хлорат и хлорид соответственно:
3) В результате взаимодействия водных растворов щелочи и серной кислоты образуются кислая либо средняя соль серной кислоты (в зависимости от концентрации реагентов):
KOH + H 2 SO 4 → KHSO 4 + H 2 O
2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O (реакция нейтрализации)
4) Сильные окислители такие, как серная кислота, превращает фосфор в фосфорную кислоту:
2P + 5H 2 SO 4 → 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O
Задание №20
Даны вещества: оксид азота (IV), медь, раствор гидроксида калия и концентрированная серная кислота. Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.
1) Медь, расположенная в ряду активностей металлов правее водорода, способна окисляться сильными кислотами-окислителями (H 2 SO 4(конц.) , HNO 3 и т.д.):
Cu + 2H 2 SO 4(конц.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2) В результате взаимодействия раствора KOH с концентрированной серной кислотой образуются кислая соль – гидросульфат калия:
KOH + H 2 SO 4(конц.) → KHSO 4 + H 2 O
3) При пропускании бурого газа NO 2 N +4 диспропорционирует на N +5 и N +3 , в результате чего образуются нитрат и нитрит калия соответственно:
2NO 2 + 2KOH → KNO 3 + KNO 2 + H 2 O
4) При пропускании бурого газа через концентрированный раствор серной кислоты N +4 окисляется до N +5 и выделяется диоксид серы:
2NO 2 + H 2 SO 4(конц.) → 2HNO 3 + SO 2
Задание №21
Даны вещества: хлор, гидросульфид натрия, гидроксид калия (раствор), железо. Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.
1) Хлор, являясь сильным окислителем, вступает в реакцию с железом, окисляя его до Fe +3:
2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3
2) При пропускании хлора через холодный концентрированный раствор щелочи образуются хлорид и гипохлорит (молекулярный хлор диспропорционирует на Cl +1 и Cl -1):
2KOH + Cl 2 → KCl + KClO + H 2 O
Если хлор пропускать через горячий концентрированный раствор щелочи, молекулярный хлор диспропорционирует на Cl +5 и Cl -1 , в результате чего образуются хлорат и хлорид соответственно:
3Cl 2 + 6KOH → 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O
3) Хлор, обладающий более сильными окислительными свойствами, способен окислить входящую в состав кислой соли серу:
Cl 2 + NaHS → NaCl + HCl + S↓
4) Кислая соль – гидросульфид натрия в щелочной среде превращается в сульфид:
2NaHS + 2KOH → K 2 S + Na 2 S + 2H 2 O