Úkol číslo 1
Sodík byl zahříván ve vodíkové atmosféře. Když byla k výsledné látce přidána voda, byl pozorován vývoj plynu a tvorba čirého roztoku. Tímto roztokem procházel hnědý plyn, který byl získán jako výsledek interakce mědi s koncentrovaným roztokem kyseliny dusičné. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Při zahřívání sodíku ve vodíkové atmosféře (T = 250-400 o C) vzniká hydrid sodný:
2Na + H2 = 2NaH
2) Když se k hydridu sodnému přidá voda, vytvoří se alkalický NaOH a uvolní se vodík:
NaH + H20 \u003d NaOH + H2
3) Při interakci mědi s koncentrovaným roztokem kyseliny dusičné se uvolňuje hnědý plyn - NO 2:
Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
4) Při průchodu hnědého plynu NO 2 alkalickým roztokem probíhá disproporcionační reakce - dusík N +4 se současně oxiduje a redukuje na N +5 a N +3:
2NaOH + 2NO 2 \u003d NaN03 + NaN02 + H20
(disproporcionační reakce 2N +4 → N +5 + N +3).
Úkol číslo 2
Železný kámen byl rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné. K výslednému roztoku byl přidán roztok hydroxidu sodného. Vytvořená sraženina byla oddělena a kalcinována. Výsledný pevný zbytek byl roztaven se železem. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
Vzorec oxidu železa je Fe 3 O 4.
Když oxid železitý reaguje s koncentrovanou kyselinou dusičnou, tvoří se dusičnan železa a uvolňuje se oxid dusnatý NO 2:
Fe 3 O 4 + 10HNO 3 (konc.) → 3Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
Když dusičnan železitý reaguje s hydroxidem sodným, uvolňuje se sraženina - hydroxid železitý:
Fe(NO 3) 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3
Fe (OH) 3 - amfoterní hydroxid, ve vodě nerozpustný, zahřátím se rozkládá na oxid železitý (III) a vodu:
2Fe(OH)3 -> Fe203 + 3H20
Když je oxid železitý tavený se železem, vzniká oxid železitý:
Fe 2 O 3 + Fe → 3FeO
Úkol číslo 3
Sodík byl spálen ve vzduchu. Výsledná látka se zahřívala s chlorovodíkem. Výsledná jednoduchá žlutozelená látka reagovala při zahřívání s oxidem chromitým v přítomnosti hydroxidu draselného. Když se roztok jedné ze vzniklých solí zpracuje s chloridem barnatým, vytvoří se žlutá sraženina. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Při spalování sodíku na vzduchu vzniká peroxid sodný:
2Na + O2 → Na202
2) Při interakci peroxidu sodného s chlorovodíkem se při zahřívání uvolňuje plynný Cl2:
Na202 + 4HCl → 2NaCl + Cl2 + 2H20
3) B alkalické prostředí chlor reaguje při zahřívání s amfoterním oxidem chromitým za vzniku chromátu a chloridu draselného:
Cr2O3 + 3Cl2 + 10KOH → 2K2CrO4 + 6KCl + 5H20
2Cr +3 -6e → 2Cr +6 | . 3 - oxidace
Cl 2 + 2e → 2Cl - | . 1 - zotavení
4) Sediment žlutá barva(BaCrO 4) vzniká interakcí chromanu draselného a chloridu barnatého:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 → BaCrO 4 ↓ + 2 KCl
Úkol číslo 4
Zinek byl zcela rozpuštěn v koncentrovaném roztoku hydroxidu draselného. Výsledný čirý roztok byl odpařen a poté kalcinován. Pevný zbytek se rozpustí v požadovaném množství kyseliny chlorovodíkové. K výslednému čirému roztoku se přidal sulfid amonný a vytvořila se bílá sraženina. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Zinek reaguje s hydroxidem draselným za vzniku tetrahydroxozinkatanu draselného (Al a Be se chovají podobně):
2) Tetrahydroxozinkatan draselný po kalcinaci ztrácí vodu a mění se na zinečnan draselný:
3) Zinek draselný při interakci s kyselina chlorovodíková tvoří chlorid zinečnatý, chlorid draselný a vodu:
4) Chlorid zinečnatý se v důsledku interakce se sulfidem amonným mění na nerozpustný sulfid zinečnatý - bílá sraženina:
Úkol číslo 5
Kyselina jodovodíková byla neutralizována hydrogenuhličitanem draselným. Výsledná sůl reagovala s roztokem obsahujícím dichroman draselný a kyselinu sírovou. Když výsledná jednoduchá látka reagovala s hliníkem, získala se sůl. Tato sůl byla rozpuštěna ve vodě a smíchána s roztokem sulfidu draselného, což vedlo ke sraženině a vývoji plynu. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Kyselina jodovodíková se neutralizuje solí slabé kyseliny kyselina uhličitá, což vede k uvolňování oxidu uhličitého a tvorbě NaCl:
HI + KHC03 → KI + CO2 + H20
2) Jodid draselný vstupuje v kyselém prostředí do redoxní reakce s dichromanem draselným, přičemž Cr +6 se redukuje na Cr +3, I - se oxiduje na molekulu I 2, která se vysráží:
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) Při interakci molekulárního jódu s hliníkem vzniká jodid hlinitý:
2Al + 3I 2 → 2AlI 3
4) Při interakci jodidu hlinitého s roztokem sulfidu draselného se vysráží Al (OH) 3 a uvolní se H 2 S. K tvorbě Al 2 S 3 nedochází v důsledku úplné hydrolýzy soli ve vodném roztoku:
2AlI3 + 3K2S + 6H20 → 2Al(OH)3↓ + 6KI + 3H2S
Úkol číslo 6
Karbid hliníku je zcela rozpuštěn v kyselině bromovodíkové. K výslednému roztoku byl přidán roztok siřičitanu draselného, přičemž se vytvořila bílá sraženina a uvolnil se bezbarvý plyn. Plyn byl absorbován roztokem dichromanu draselného v přítomnosti kyseliny sírové. Výsledná sůl chrómu byla izolována a přidána k roztoku dusičnanu barnatého a byla pozorována sraženina. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Když se karbid hliníku rozpustí v kyselině bromovodíkové, vytvoří se sůl - bromid hlinitý a uvolní se metan:
Al4C3 + 12HBr -> 4AlBr3 + 3CH4
2) Při interakci bromidu hlinitého s roztokem siřičitanu draselného se sráží Al (OH) 3 a uvolňuje se oxid siřičitý - SO 2:
2AlBr 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 6KBr + 3SO 2
3) Průchod oxidu siřičitého okyseleným roztokem dichromanu draselného, zatímco Cr +6 se redukuje na Cr +3, S +4 se oxiduje na 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) Když síran chromitý (III) reaguje s roztokem dusičnanu barnatého, vzniká dusičnan chromitý (III) a vysráží se bílý síran barnatý:
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Ba(NO 3) 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2Cr(NO 3) 3
Úkol číslo 7
K roztoku hydroxidu sodného byl přidán práškový hliník. Přebytek se nechal projít roztokem získané látky oxid uhličitý. Vytvořená sraženina byla oddělena a kalcinována. Výsledný produkt byl roztaven s uhličitanem sodným. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Hliník, stejně jako berylium a zinek, je schopen při tavení reagovat jak s vodnými roztoky alkálií, tak s bezvodými alkáliemi. Když se hliník zpracuje vodným roztokem hydroxidu sodného, vytvoří se tetrahydroxoaluminát sodný a vodík:
2) Při průchodu oxidu uhličitého vodní roztok tetrahydroxoaluminát sodný vysráží krystalický hydroxid hlinitý. Vzhledem k tomu, že podle podmínek prochází roztokem nadbytek oxidu uhličitého, nevzniká uhličitan, ale hydrogenuhličitan sodný:
Na + CO 2 → Al(OH) 3 ↓ + NaHCO 3
3) Hydroxid hlinitý je nerozpustný hydroxid kovu, proto se při zahřátí rozkládá na odpovídající oxid kovu a vodu:
4) Oxid hlinitý, což je amfoterní oxid, když se sloučí s uhličitany, vytěsňuje z nich oxid uhličitý za vzniku hlinitanů (nezaměňovat s tetrahydroxoalumináty!):
Úkol číslo 8
Hliník reagoval s roztokem hydroxidu sodného. Uvolněný plyn se vedl přes zahřátý prášek oxidu měďnatého (II). Vzniklá jednoduchá látka byla rozpuštěna zahříváním v koncentrované kyselině sírové. Výsledná sůl byla izolována a přidána k roztoku jodidu draselného. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Hliník (také berylium a zinek) při tavení reaguje jak s vodnými roztoky alkálií, tak s bezvodými alkáliemi. Když se hliník zpracuje vodným roztokem hydroxidu sodného, vytvoří se tetrahydroxoaluminát sodný a vodík:
2NaOH + 2Al + 6H20 -> 2Na + 3H 2
2) Když vodík prochází zahřátým práškem oxidu měďnatého (II), Cu +2 se redukuje na Cu 0: barva prášku se změní z černé (CuO) na červenou (Cu):
3) Měď se rozpouští v koncentrované kyselině sírové za vzniku síranu měďnatého. Kromě toho se uvolňuje oxid siřičitý:
4) Přidáním síranu měďnatého do roztoku jodidu draselného dojde k redoxní reakci: Cu +2 se redukuje na Cu +1, I - se oxiduje na I 2 (sráží se molekulární jód):
CuSO 4 + 4KI → 2CuI + 2K 2 SO 4 + I 2 ↓
Úkol číslo 9
Strávil elektrolýzu roztoku chloridu sodného. K výslednému roztoku byl přidán chlorid železitý. Vzniklá sraženina se odfiltruje a kalcinuje. Pevný zbytek byl rozpuštěn v kyselině jodovodíkové. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Elektrolýza roztoku chloridu sodného:
Katoda: 2H20 + 2e -> H2 + 2OH -
Anoda: 2Cl − − 2e → Cl 2
V důsledku jeho elektrolýzy se tedy z roztoku chloridu sodného uvolňuje plynný H 2 a Cl 2 a v roztoku zůstávají ionty Na + a OH. V obecný pohled rovnice je napsána takto:
2H20 + 2NaCl -> H2 + 2NaOH + Cl2
2) Po přidání chloridu železitého do alkalického roztoku dojde k výměnné reakci, v jejímž důsledku se Fe (OH) 3 vysráží:
3NaOH + FeCl 3 → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
3) Při kalcinaci hydroxidu železitého vzniká oxid železitý (III) a voda:
4) Když se oxid železitý (III) rozpustí v kyselině jodovodíkové, vytvoří se FeI2, zatímco I2 se vysráží:
Fe 2 O 3 + 6HI → 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O
2Fe +3 + 2e → 2Fe +2 │1
2I − − 2e → I 2 │1
Úkol číslo 10
Chlorečnan draselný se zahříval v přítomnosti katalyzátoru a uvolnil se bezbarvý plyn. Spálením železa v atmosféře tohoto plynu byly získány železné okuje. Byl rozpuštěn v přebytku kyseliny chlorovodíkové. K takto získanému roztoku byl přidán roztok obsahující dichroman sodný a kyselinu chlorovodíkovou.
1) Při zahřívání chlorečnanu draselného v přítomnosti katalyzátoru (MnO 2, Fe 2 O 3, CuO atd.) vzniká chlorid draselný a uvolňuje se kyslík:
2) Při spalování železa v kyslíkové atmosféře se tvoří železné okují, jejichž vzorec je Fe 3 O 4 (železné okuje je směsný oxid Fe 2 O 3 a FeO):
3) Když se železný kámen rozpustí v přebytku kyseliny chlorovodíkové, vytvoří se směs chloridů železa (II) a (III):
4) V přítomnosti silného oxidačního činidla - dichromanu sodného se Fe +2 oxiduje na Fe +3:
6FeCl2 + Na2Cr207 + 14HCl → 6FeCl3 + 2CrCl3 + 2NaCl + 7H20
Fe +2 – 1e → Fe +3 │6
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1
Úkol číslo 11
Amoniak se nechá projít kyselinou bromovodíkovou. K výslednému roztoku byl přidán roztok dusičnanu stříbrného. Vytvořená sraženina se oddělí a zahřívá se zinkovým práškem. Kov vzniklý během reakce byl zpracován koncentrovaným roztokem kyseliny sírové a uvolnil se plyn s pronikavým zápachem. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Při průchodu amoniaku kyselinou bromovodíkovou vzniká bromid amonný (neutralizační reakce):
NH3 + HBr -> NH4Br
2) Při vypouštění roztoků bromidu amonného a dusičnanu stříbrného dochází mezi oběma solemi k výměnné reakci, v jejímž důsledku se tvoří světle žlutá sraženina - bromid stříbrný:
NH4Br + AgNO3 → AgBr↓ + NH4NO3
3) Při zahřívání bromidu stříbrného se zinkovým práškem dochází k substituční reakci - uvolňuje se stříbro:
2AgBr + Zn → 2Ag + ZnBr 2
4) Při působení koncentrované kyseliny sírové na kov vzniká síran stříbrný a uvolňuje se plyn s nepříjemným zápachem - oxid siřičitý:
2Ag + 2H 2 SO 4 (konc.) → Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2Ag 0 – 2e → 2Ag + │1
S +6 + 2e → S +4 │1
Úkol číslo 12
9С278С
Oxid chromitý reagoval s hydroxidem draselným. Výsledná látka byla zpracována kyselinou sírovou, z výsledného roztoku byla izolována oranžová sůl. Tato sůl byla zpracována kyselinou bromovodíkovou. Výsledná jednoduchá látka reagovala se sirovodíkem. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Oxid chromitý (VI) CrO 3 je kyselý oxid, proto interaguje s alkálií za vzniku soli - chromanu draselného:
CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H20
2) Chroman draselný se v kyselém prostředí mění bez změny oxidačního stavu chrómu na dichroman K 2 Cr 2 O 7 - oranžovou sůl:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
3) Když se dichroman draselný zpracovává kyselinou bromovodíkovou, Cr +6 se redukuje na Cr +3, zatímco se uvolňuje molekulární brom:
K2Cr207 + 14HBr → 2CrBr3 + 2KBr + 3Br2 + 7H20
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3 │1
2Br − − 2e → Br 2 │3
4) Brom jako silnější oxidační činidlo vytlačuje síru ze svého sloučenina vodíku:
Br2 + H2S -> 2HBr + S↓
Úkol číslo 13
Hořčíkový prášek byl zahříván v dusíkové atmosféře. Při interakci výsledné látky s vodou se uvolňuje plyn. Plyn byl veden přes vodný roztok síranu chromitého, což vedlo k šedé sraženině. Sraženina se oddělí a zpracuje se zahříváním s roztokem obsahujícím peroxid vodíku a hydroxid draselný. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Když se hořčíkový prášek zahřívá v dusíkové atmosféře, vytvoří se nitrid hořečnatý:
2) Nitrid hořečnatý je zcela hydrolyzován za vzniku hydroxidu hořečnatého a amoniaku:
Mg3N2 + 6H20 → 3Mg (OH)2↓ + 2NH3
3) Amoniak má základní vlastnosti díky přítomnosti osamoceného elektronového páru na atomu dusíku a jako báze vstupuje do výměnné reakce se síranem chromitým, v důsledku čehož se uvolňuje šedá sraženina - Cr ( OH) 3:
6NH3. H 2 O + Cr 2 (SO 4) 3 → 2Cr (OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4
4) Peroxid vodíku v alkalickém prostředí oxiduje Cr +3 až Cr +6, což má za následek tvorbu chromanu draselného:
2Cr(OH)3 + 3H202 + 4KOH → 2K2CrO4 + 8H20
Cr +3 -3e → Cr +6 │2
2O - + 2e → 2O -2 │3
Úkol číslo 14
Když oxid hlinitý reagoval s kyselinou dusičnou, vytvořila se sůl. Sůl byla vysušena a kalcinována. Pevný zbytek vzniklý během kalcinace byl podroben elektrolýze v roztaveném kryolitu. Elektrolýzou získaný kov se zahříval s koncentrovaným roztokem obsahujícím dusičnan draselný a hydroxid draselný a uvolňoval se plyn štiplavého zápachu. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Při interakci amfoterního Al 2 O 3 s kyselinou dusičnou vzniká sůl - dusičnan hlinitý (výměnná reakce):
Al 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Al (NO 3) 3 + 3H 2O
2) Při kalcinaci dusičnanu hlinitého vzniká oxid hlinitý, dále se uvolňuje oxid dusičitý a kyslík (hliník patří do skupiny kovů (v řadě aktivit od alkalických zemin po Cu včetně), jejichž dusičnany se rozkládají na oxidy kovů, NO 2 a O 2):
3) Kovový hliník vzniká elektrolýzou Al 2 O 3 v roztaveném kryolitu Na 2 AlF 6 při 960-970 oC.
Schéma elektrolýzy Al 2 O 3:
Disociace oxidu hlinitého probíhá v tavenině:
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
Celková rovnice procesu:
Tekutý hliník se shromažďuje na dně článku.
4) Když je hliník ošetřen koncentrovaným alkalickým roztokem obsahujícím dusičnan draselný, uvolňuje se amoniak a také vzniká tetrahydroxoaluminát draselný (alkalické prostředí):
8Al + 5KOH + 3KNO3 + 18H20 → 3NH3 + 8K
Al 0 – 3e → Al +3 │8
N +5 + 8e → N -3 │3
Úkol číslo 15
8AAA8C
Určité množství sulfidu železnatého bylo rozděleno na dvě části. Jeden z nich byl ošetřen kyselinou chlorovodíkovou a druhý byl vypálen na vzduchu. Při interakci vyvíjených plynů vznikla jednoduchá žlutá látka. Výsledná látka se zahřála s koncentrovanou kyselinou dusičnou a uvolnil se hnědý plyn. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Když se sulfid železnatý zpracuje kyselinou chlorovodíkovou, vytvoří se chlorid železitý a uvolní se sirovodík (výměnná reakce):
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
2) Při výpalu sulfidu železitého (II) se železo oxiduje na oxidační stav +3 (vzniká Fe 2 O 3) a uvolňuje se oxid siřičitý:
3) Při interakci dvou sloučenin obsahujících síru SO 2 a H 2 S dochází k redoxní reakci (koproporcionaci), v jejímž důsledku se uvolňuje síra:
2H2S + SO2 -> 3S↓ + 2H20
S -2 - 2e → S 0 │2
S +4 + 4e → S 0 │1
4) Když se síra zahřívá s koncentrovanou kyselinou dusičnou, kyselina sírová a oxid dusičitý (redoxní reakce):
S + 6HNO3 (konc.) → H2SO4 + 6NO2 + 2H20
S 0 - 6e → S +6 │1
N +5 + e → N +4 │6
Úkol číslo 16
Plyn získaný zpracováním nitridu vápenatého vodou byl veden přes horký prášek oxidu měďnatého (II). Přijato ve stejnou dobu pevný rozpuštěný v koncentrované kyselině dusičné, roztok byl odpařen a výsledný pevný zbytek byl kalcinován. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Nitrid vápenatý reaguje s vodou za tvorby alkálií a amoniaku:
Ca3N2 + 6H20 → 3Ca (OH)2 + 2NH3
2) Procházením amoniaku přes horký prášek oxidu měďnatého (II) se měď v oxidu redukuje na kov, zatímco se uvolňuje dusík (jako redukční činidlo se také používá vodík, uhlí, oxid uhelnatý atd.):
Cu +2 + 2e → Cu 0 │3
2N -3 – 6e → N 2 0 │1
3) Měď, která se nachází v řadě kovových aktivit po vodíku, interaguje s koncentrovanou kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu měďnatého a oxidu dusičitého:
Cu + 4HNO 3 (konc.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Cu 0 - 2e → Cu +2 │1
N +5 +e → N +4 │2
4) Při kalcinaci dusičnanu měďnatého vzniká oxid měďnatý, dále se uvolňuje oxid dusičitý a kyslík (měď patří do skupiny kovů (v řadě aktivit od alkalických zemin po Cu včetně), jejichž dusičnany se rozkládají na oxidy kovů, NO 2 a O 2):
Úkol číslo 17
Křemík byl spálen v atmosféře chlóru. Výsledný chlorid byl zpracován vodou. Takto vytvořená sraženina byla kalcinována. Poté se leguje fosforečnanem vápenatým a uhlím. Napište rovnice pro čtyři popsané reakce.
1) Reakce interakce křemíku a chloru probíhá při teplotě 340-420 o C v proudu argonu za vzniku chloridu křemičitého:
2) Chlorid křemičitý (IV) je zcela hydrolyzován za vzniku kyseliny chlorovodíkové a kyselina křemičitá se vysráží:
SiCl 4 + 3H 2 O → H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl
3) Při kalcinaci se kyselina křemičitá rozkládá na oxid křemičitý (IV) a vodu:
4) Při tavení oxidu křemičitého s uhlím a fosforečnanem vápenatým dochází k redoxní reakci, v jejímž důsledku vzniká křemičitan vápenatý, fosfor a také se uvolňuje oxid uhelnatý:
C 0 − 2e → C +2 │10
4P +5 +20e → P 4 0 │1
Úkol číslo 18
Poznámka! Tento formát úloh je zastaralý, ale přesto si úlohy tohoto typu zaslouží pozornost, protože ve skutečnosti vyžadují napsání stejných rovnic, jaké se nacházejí v KIMah USE nový formát.
Uvádějí se látky: železo, železité okuje, zředěná kyselina chlorovodíková a koncentrovaná kyselina dusičná. Napište rovnice pro čtyři možné reakce mezi všemi navrženými látkami, bez opakování dvojic reaktantů.
1) Kyselina chlorovodíková reaguje se železem, oxiduje jej do oxidačního stavu +2, přičemž se uvolňuje vodík (substituční reakce):
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
2) Koncentrovaná kyselina dusičná železo pasivuje (t.j. na jeho povrchu se vytvoří silný ochranný oxidový film), avšak vlivem vysoké teploty se železo oxiduje koncentrovanou kyselinou dusičnou do oxidačního stavu +3:
3) Vzorec železného kamene je Fe 3 O 4 (směs oxidů železa FeO a Fe 2 O 3). Fe 3 O 4 vstupuje do výměnné reakce s kyselinou chlorovodíkovou a vzniká směs dvou chloridů železa (II) a (III):
Fe304 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H20
4) Železný kámen navíc vstupuje do redoxní reakce s koncentrovanou kyselinou dusičnou, přičemž Fe +2 v něm obsažené se oxiduje na Fe +3:
Fe304 + 10HNO3 (konc.) → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H20
5) Železné okuje a železo při svém slinování vstupují do koproporcionační reakce (oxidační a redukční činidlo je stejné chemický prvek):
Úkol #19
Látky jsou uvedeny: fosfor, chlor, vodné roztoky kyseliny sírové a hydroxid draselný. Napište rovnice pro čtyři možné reakce mezi všemi navrženými látkami, bez opakování dvojic reaktantů.
1) Chlór je vysoce reaktivní jedovatý plyn, který obzvláště prudce reaguje s červeným fosforem. V atmosféře chlóru se fosfor samovolně vznítí a hoří slabým nazelenalým plamenem. V závislosti na poměru reaktantů lze získat chlorid fosforečný nebo chlorid fosforečný:
2P (červená) + 3Cl2 → 2PCI 3
2P (červená) + 5Cl2 → 2PCI 5
Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H20
Pokud chlor prochází horkým koncentrovaným alkalickým roztokem, molekulární chlor disproporcionuje na Cl +5 a Cl -1, což má za následek tvorbu chlorečnanů a chloridů:
3) V důsledku interakce vodných roztoků alkálie a kyseliny sírové vzniká kyselá nebo střední sůl kyseliny sírové (v závislosti na koncentraci činidel):
KOH + H2SO4 → KHS04 + H20
2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O (neutralizační reakce)
4) Silná oxidační činidla, jako je kyselina sírová, přeměňují fosfor na kyselinu fosforečnou:
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H20
Úkol číslo 20
Uvádějí se látky: oxid dusnatý (IV), měď, roztok hydroxidu draselného a koncentrovaná kyselina sírová. Napište rovnice pro čtyři možné reakce mezi všemi navrženými látkami, bez opakování dvojic reaktantů.
1) Měď, která se nachází v řadě aktivit kovů napravo od vodíku, může být oxidována silnými oxidačními kyselinami (H 2 SO 4 (konc.), HNO 3 atd.):
Cu + 2H 2 SO 4 (konc.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2) V důsledku interakce roztoku KOH s koncentrovanou kyselinou sírovou vzniká kyselá sůl - hydrogensíran draselný:
KOH + H2S04 (konc.) → KHS04 + H20
3) Při průchodu hnědého plynu dochází k disproporci NO 2 N +4 k N +5 a N +3, což má za následek tvorbu dusičnanu draselného a dusitanu:
2NO 2 + 2 KOH → KNO 3 + KNO 2 + H20
4) Při průchodu hnědého plynu koncentrovaným roztokem kyseliny sírové se N +4 oxiduje na N +5 a uvolňuje se oxid siřičitý:
2NO 2 + H 2 SO 4 (konc.) → 2HNO 3 + SO 2
Úkol číslo 21
Uvádějí se látky: chlor, hydrosulfid sodný, hydroxid draselný (roztok), železo. Napište rovnice pro čtyři možné reakce mezi všemi navrženými látkami, bez opakování dvojic reaktantů.
1) Chlór, jako silné oxidační činidlo, reaguje se železem a oxiduje ho na Fe +3:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
2) Při průchodu chloru studeným koncentrovaným alkalickým roztokem se tvoří chlorid a chlornan (molekulární chlor disproporcionuje na Cl +1 a Cl -1):
2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H20
Pokud chlor prochází horkým koncentrovaným alkalickým roztokem, molekulární chlor disproporcionuje na Cl +5 a Cl -1, což vede k tvorbě chlorečnanů a chloridů, v tomto pořadí:
3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H20
3) Chlor, který má silnější oxidační vlastnosti, je schopen oxidovat síru, která je součástí soli kyseliny:
Cl 2 + NaHS → NaCl + HCl + S↓
4) Kyselá sůl - hydrosulfid sodný se v alkalickém prostředí mění na sulfid:
2NaHS + 2KOH → K2S + Na2S + 2H20
CuCl2 + 4NH3 \u003d Cl2
Na2 + 4HCl \u003d 2NaCl + CuCl2 + 4H20
2Cl + K2S \u003d Cu2S + 2KCl + 4NH3
Při smíchání roztoků dochází k hydrolýze jak na kationtu slabé zásady, tak na aniontu slabé kyseliny:
2CuSO4 + Na2S03 + 2H20 \u003d Cu20 + Na2S04 + 2H2S04
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 ↓ + 2Na 2 SO 4 + CO 2
Měď a sloučeniny mědi.
1) Přes roztok chloridu měďnatého (II) pomocí grafitových elektrod, konstanta elektřina. Produkt elektrolýzy uvolněný na katodě byl rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné. Výsledný plyn se shromáždil a nechal projít roztokem hydroxidu sodného. Plynný produkt elektrolýzy uvolněný na anodě procházel horkým roztokem hydroxidu sodného. Napište rovnice popsaných reakcí.
2) Látka získaná na katodě při elektrolýze taveniny chloridu měďnatého reaguje se sírou. Na výsledný produkt se působí koncentrovanou kyselinou dusičnou a uvolněný plyn se vede přes roztok hydroxidu barnatého. Napište rovnice popsaných reakcí.
3) Neznámá sůl je bezbarvá a barví plamen do žluta. Při mírném zahřátí této soli s koncentrovanou kyselinou sírovou se oddestiluje kapalina, v níž je rozpuštěna měď; poslední přeměna je doprovázena vývojem hnědého plynu a tvorbou měděné soli. Při tepelném rozkladu obou solí je jedním z produktů rozkladu kyslík. Napište rovnice popsaných reakcí.
4) Když roztok soli A reagoval s alkálií, získala se želatinová látka nerozpustná ve vodě modrá barva, který byl rozpuštěn v bezbarvé kapalině B za vzniku modrého roztoku. Pevný produkt zbývající po pečlivém odpaření roztoku byl kalcinován; v tomto případě se uvolnily dva plyny, z nichž jeden je hnědý a druhý je součástí atmosférického vzduchu a zůstává černá pevná látka, která se rozpouští v kapalině B za vzniku látky A. Napište rovnice popsaných reakcí .
5) Hobliny mědi byly rozpuštěny ve zředěné kyselině dusičné a roztok byl neutralizován hydroxidem draselným. Uvolněná modrá látka se oddělí, kalcinuje (barva látky se změní na černou), smísí se s koksem a znovu se kalcinuje. Napište rovnice popsaných reakcí.
6) Hobliny mědi byly přidány do roztoku dusičnanu rtuťnatého (II). Po dokončení reakce se roztok zfiltruje a filtrát se po kapkách přidá k roztoku obsahujícímu hydroxid sodný a hydroxid amonný. Současně byla pozorována krátkodobá tvorba sraženiny, která se rozpouštěla za vzniku jasně modrého roztoku. Když byl k výslednému roztoku přidán přebytek roztoku kyseliny sírové, došlo ke změně barvy. Napište rovnice popsaných reakcí.
7) Na oxid měďný se působí koncentrovanou kyselinou dusičnou, roztok se opatrně odpaří a pevný zbytek se kalcinuje. Plynné reakční produkty procházely velkým množstvím vody a do výsledného roztoku se přidávaly hobliny hořčíku, čímž se uvolňoval plyn používaný v lékařství. Napište rovnice popsaných reakcí.
8) Pevná látka vzniklá při zahřívání malachitu byla zahřívána ve vodíkové atmosféře. Na reakční produkt se působí koncentrovanou kyselinou sírovou, přidá se k roztoku chloridu sodného obsahujícího měděné piliny a jako výsledek se vytvoří sraženina. Napište rovnice popsaných reakcí.
9) Sůl získaná rozpuštěním mědi ve zředěné kyselině dusičné byla podrobena elektrolýze pomocí grafitových elektrod. Látka uvolněná na anodě byla uvedena do interakce se sodíkem a výsledný reakční produkt byl umístěn do nádoby s oxidem uhličitým. Napište rovnice popsaných reakcí.
10) Pevný produkt tepelného rozkladu malachitu byl rozpuštěn zahříváním v koncentrované kyselině dusičné. Roztok se opatrně odpaří a pevný zbytek se kalcinuje, čímž se získá černá látka, která se zahřívá v nadbytku amoniaku (plyn). Napište rovnice popsaných reakcí.
11) K černé práškovité látce byl přidán roztok zředěné kyseliny sírové a zahříván. K výslednému modrému roztoku se přidává roztok hydroxidu sodného, dokud neustane srážení. Sraženina byla odfiltrována a zahřívána. Reakční produkt byl zahříván v atmosféře vodíku, což vedlo k červené látce. Napište rovnice popsaných reakcí.
12) Neznámá červená látka byla zahřívána v chloru a reakční produkt byl rozpuštěn ve vodě. K výslednému roztoku byla přidána alkálie, vytvořená modrá sraženina byla odfiltrována a kalcinována. Když se kalcinační produkt, který je černý, zahřeje s koksem, získá se červený výchozí materiál. Napište rovnice popsaných reakcí.
13) Roztok získaný interakcí mědi s koncentrovanou kyselinou dusičnou byl odpařen a sraženina byla kalcinována. Plynné produkty jsou zcela absorbovány vodou a vodík prochází přes pevný zbytek. Napište rovnice popsaných reakcí.
14) Černý prášek, který vznikl při spalování červeného kovu v přebytku vzduchu, byl rozpuštěn v 10% kyselině sírové. K výslednému roztoku byla přidána alkálie a výsledná modrá sraženina byla oddělena a rozpuštěna v přebytku roztoku amoniaku. Napište rovnice popsaných reakcí.
15) Kalcinací sraženiny, která vzniká interakcí hydroxidu sodného a síranu měďnatého, byla získána černá látka. Když se tato látka zahřeje s uhlím, získá se červený kov, který se rozpustí v koncentrované kyselině sírové. Napište rovnice popsaných reakcí.
16) Kovová měď byla upravena zahříváním s jódem. Výsledný produkt se za zahřívání rozpustí v koncentrované kyselině sírové. Na výsledný roztok se působí roztokem hydroxidu draselného. Vzniklá sraženina byla kalcinována. Napište rovnice popsaných reakcí.
17) K roztoku chloridu měďnatého byl přidán přebytek roztoku sody. Vytvořená sraženina byla kalcinována a výsledný produkt byl zahříván ve vodíkové atmosféře. Výsledný prášek byl rozpuštěn ve zředěné kyselině dusičné. Napište rovnice popsaných reakcí.
18) Měď byla rozpuštěna ve zředěné kyselině dusičné. K výslednému roztoku byl přidán přebytek roztoku amoniaku, přičemž se nejprve pozorovala tvorba sraženiny a poté její úplné rozpuštění s vytvořením tmavě modrého roztoku. Na výsledný roztok se působí kyselinou sírovou, dokud se neobjeví charakteristická modrá barva solí mědi. Napište rovnice popsaných reakcí.
19) Měď byla rozpuštěna v koncentrované kyselině dusičné. K výslednému roztoku byl přidán přebytek roztoku amoniaku, přičemž se nejprve pozorovala tvorba sraženiny a poté její úplné rozpuštění s vytvořením tmavě modrého roztoku. Výsledný roztok se zpracuje s přebytkem kyseliny chlorovodíkové. Napište rovnice popsaných reakcí.
20) Plyn získaný interakcí železných pilin s roztokem kyseliny chlorovodíkové byl veden přes zahřátý oxid měďnatý (II), dokud nebyl kov zcela zredukován. výsledný kov byl rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné. Výsledný roztok byl podroben elektrolýze inertními elektrodami. Napište rovnice popsaných reakcí.
21) Jód byl umístěn do zkumavky s koncentrovanou horkou kyselinou dusičnou. Uvolněný plyn procházel vodou v přítomnosti kyslíku. K výslednému roztoku byl přidán hydroxid měďný. Výsledný roztok se odpaří a suchý pevný zbytek se kalcinuje. Napište rovnice popsaných reakcí.
22) Oranžový oxid měďnatý byl umístěn do koncentrované kyseliny sírové a zahříván. K výslednému modrému roztoku byl přidán přebytek roztoku hydroxidu draselného. vysrážená modrá sraženina byla odfiltrována, vysušena a kalcinována. Výsledná černá pevná látka se zahřála do skleněné zkumavky a přes ni se nechal projít amoniak. Napište rovnice popsaných reakcí.
23) Oxid měďnatý (II) byl zpracován roztokem kyseliny sírové. Při elektrolýze vzniklého roztoku na inertní anodě se uvolňuje plyn. Plyn byl smíchán s oxidem dusnatým (IV) a absorbován vodou. Do zředěného roztoku získané kyseliny byl přidán hořčík, v důsledku čehož se v roztoku vytvořily dvě soli a nedošlo k žádnému vývoji plynného produktu. Napište rovnice popsaných reakcí.
24) Oxid měďnatý (II) byl zahříván v proudu oxidu uhelnatého. Výsledná látka byla spálena v atmosféře chlóru. Reakční produkt byl rozpuštěn ve vodě. Výsledný roztok byl rozdělen na dvě části. Do jedné části byl přidán roztok jodidu draselného, do druhé byl přidán roztok dusičnanu stříbrného. V obou případech byla pozorována tvorba sraženiny. Napište rovnice popsaných reakcí.
25) Dusičnan měďný (II) byl kalcinován, výsledná pevná látka byla rozpuštěna ve zředěné kyselině sírové. Výsledný solný roztok byl podroben elektrolýze. Látka uvolněná na katodě byla rozpuštěna v koncentrované kyselině dusičné. Rozpouštění probíhá za uvolňování hnědého plynu. Napište rovnice popsaných reakcí.
26) Kyselina šťavelová byla zahřívána s malým množstvím koncentrované kyseliny sírové. Uvolněný plyn byl veden přes roztok hydroxidu vápenatého. ve kterém spadla sraženina. Část plynu se neabsorbovala, nechala se vést přes černou pevnou látku získanou kalcinací dusičnanu měďnatého (II). V důsledku toho se vytvořila tmavě červená pevná látka. Napište rovnice popsaných reakcí.
27) Koncentrovaná kyselina sírová reagovala s mědí. Vyvíjený plyn byl zcela absorbován přebytkem roztoku hydroxidu draselného. Produkt oxidace mědi byl míchán s vypočteným množstvím hydroxidu sodného, dokud neustalo srážení. Ten se rozpustí v přebytku kyseliny chlorovodíkové. Napište rovnice popsaných reakcí.
Měď. sloučeniny mědi.
1. CuCl2Cu + Cl2
na katodě na anodě
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
6NaOH (gor.) + 3Cl2 = NaClO3 + 5NaCl + 3H20
2. CuCl2Cu + Cl2
na katodě na anodě
CuS + 8HNO 3 (konc. horizont) = CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
nebo CuS + 10HNO3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + H2SO4 + 8NO2 + 4H20
4NO 2 + 2Ba(OH) 2 = Ba(NO 3) 2 + Ba(NO 2) 2 + 2H20
3. NaN03 (pevná látka) + H2SO4 (konc.) = HNO3 + NaHS04
Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2
4. Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3
Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
CuO + 2HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
5. 3Cu + 8HNO3(razb.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H20
Cu (NO 3) 2 + 2 KOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + 2 KNO 3
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
CuO + C Cu + CO
6. Hg (NO 3) 2 + Cu \u003d Cu (NO 3) 2 + Hg
Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3
(OH) 2 + 5H2SO4 \u003d CuSO4 + 4NH4HS04 + 2H20
7. Cu20 + 6HN03 (konc.) = 2Cu (N03)2 + 2N02 + 3H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
4NO2 + O2 + 2H20 \u003d 4HNO3
10HNO3 + 4Mg \u003d 4Mg (NO3)2 + N20 + 5H20
8. (CuOH) 2C03 2CuO + C02 + H20
CuO + H2Cu + H20
CuSO 4 + Cu + 2NaCl \u003d 2CuCl ↓ + Na 2 SO 4
9. 3Cu + 8HNO3(razb.) = 3Cu(N03)2 + 2NO + 4H20
na katodě na anodě
2Na + O2 \u003d Na202
2Na 2 O 2 + CO 2 \u003d 2Na 2 CO 3 + O 2
10. (CuOH) 2 CO 3 2 CuO + CO 2 + H 2 O
CuO + 2HN03Cu(NO3)2 + H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
11. CuO + H2SO4 CuSO4 + H20
CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4
Cu(OH)2CuO + H20
CuO + H2Cu + H20
12. Cu + Cl 2 CuCl 2
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
Cu(OH)2CuO + H20
CuO + C Cu + CO
13. Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
4NO2 + O2 + 2H20 \u003d 4HNO3
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
CuO + H2Cu + H20
14. 2Cu + O2 \u003d 2CuO
CuSO 4 + NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
Сu (OH) 2 + 4 (NH3H20) \u003d (OH)2 + 4H20
15. СuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4
Cu(OH)2CuO + H20
CuO + C Cu + CO
Cu + 2H2S04 (konc.) = CuS04 + SO2 + 2H20
16) 2Cu + I2 = 2CuI
2CuI + 4H2SO4 2CuSO4 + I2 + 2SO2 + 4H20
Cu(OH)2CuO + H20
17) 2CuCl2 + 2Na2CO3 + H20 = (CuOH)2CO3 + CO2 + 4NaCl
(CuOH)2C032CuO + CO2 + H20
CuO + H2Cu + H20
3Cu + 8HNO 3 (rozdíl) \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H20
18) 3Cu + 8HNO3 (razb.) \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H20
(OH) 2 + 3H2SO4 \u003d CuS04 + 2 (NH4)2S04 + 2H20
19) Cu + 4HN03 (konc.) = Cu (N03)2 + 2NO + 2H20
Сu (NO 3) 2 + 2NH 3 H 2 O \u003d Cu (OH) 2 ↓ + 2NH 4 NO 3
Cu(OH)2 + 4NH3H20 = (OH)2 + 4H20
(OH) 2 + 6HCl \u003d CuCl2 + 4NH4Cl + 2H20
20) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
CuO + H2 \u003d Cu + H20
Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O 2Cu + O 2 + 4HN03
21) I2 + 10HNO3 \u003d 2HIO3 + 10NO2 + 4H20
4NO 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4HNO 3
Cu(OH)2 + 2HNO3Cu(NO3)2 + 2H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
22) Cu20 + 3H2S04 = 2CuS04 + SO2 + 3H20
СuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 + K 2 SO 4
Cu(OH)2CuO + H20
3CuO + 2NH33Cu + N2 + 3H20
23) CuO + H2S04 = CuS04 + H20
4NO2 + O2 + 2H20 \u003d 4HNO3
10HNO3 + 4Mg \u003d 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H20
24) CuO + CO Cu + CO2
Cu + Cl2 = CuCl2
2CuCl2 + 2KI = 2CuCl↓ + I2 + 2KCl
CuCl 2 + 2AgNO 3 \u003d 2AgCl ↓ + Cu (NO 3) 2
25) 2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
CuO + H2SO4 \u003d CuS04 + H20
2CuSO4 + 2H202Cu + O2 + 2H2SO4
Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
26) H2C204CO + CO2 + H20
C02 + Ca (OH) 2 \u003d CaC03 + H20
2Cu(NO 3) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2
CuO + CO Cu + CO 2
27) Cu + 2H2S04 (konc.) = CuS04 + SO2 + 2H20
SO2 + 2KOH \u003d K2S03 + H20
СuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4
Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H20
Mangan. sloučeniny manganu.
I. Mangan.
Na vzduchu je mangan pokrytý oxidovým filmem, který ho chrání i při zahřátí před další oxidací, ale v jemně rozmělněném stavu (prášek) oxiduje celkem snadno. Mangan interaguje se sírou, halogeny, dusíkem, fosforem, uhlíkem, křemíkem, borem a tvoří sloučeniny se stupněm +2:
3Mn + 2P = Mn3P2
3Mn + N2 \u003d Mn3N2
Mn + Cl2 \u003d MnCl2
2Mn + Si = Mn2Si
Při interakci s kyslíkem tvoří mangan oxid manganatý (IV):
Mn + O 2 \u003d MnO 2
4Mn + 302 = 2Mn203
2Mn + O2 \u003d 2MnO
Při zahřátí mangan interaguje s vodou:
Mn+ 2H20 (pára) Mn(OH)2 + H2
V elektrochemické řadě napětí je mangan umístěn před vodíkem, proto se snadno rozpouští v kyselinách a tvoří soli manganu (II):
Mn + H2S04 \u003d MnS04 + H2
Mn + 2HCl \u003d MnCl2 + H2
Mangan při zahřívání reaguje s koncentrovanou kyselinou sírovou:
Mn + 2H2S04 (konc.) MnS04 + S02 + 2H20
S kyselinou dusičnou at normální podmínky:
Mn + 4HN03 (konc.) = Mn(N03)2 + 2N02 + 2H20
3Mn + 8HN03 (rozdíl..) = 3Mn(N03)2 + 2NO + 4H20
Alkalické roztoky mangan prakticky neovlivňují, ale reaguje s alkalickými taveninami oxidačních činidel a tvoří manganany (VI)
Mn + KClO 3 + 2KOH K 2 MnO 4 + KCl + H 2 O
Mangan může redukovat oxidy mnoha kovů.
3Mn + Fe203 \u003d 3MnO + 2Fe
5Mn + Nb205 \u003d 5MnO + 2Nb
II. Sloučeniny manganu (II, IV, VII)
1) Oxidy.
Mangan tvoří řadu oxidů, jejichž acidobazické vlastnosti závisí na oxidačním stavu manganu.
Mn +2 O Mn +4 O2Mn2 +7 O 7
zásaditá amfoterní kyselina
Oxid manganatý (II).
Oxid manganatý (II) se získává redukcí jiných oxidů manganu vodíkem nebo oxidem uhelnatým (II):
Mn02 + H2MnO + H20
MnO2 + CO MnO + CO2
Hlavní vlastnosti oxidu manganu (II) se projevují v jejich interakci s kyselinami a oxidy kyselin:
MnO + 2HCl \u003d MnCl2 + H20
MnO + Si02 = MnSi03
MnO + N205 \u003d Mn (NO 3) 2
MnO + H2 \u003d Mn + H20
3MnO + 2Al = 2Mn + A1203
2MnO + 02 = 2Mn02
3MnO + 2KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3H20
1 . Sodík se spaloval v přebytku kyslíku, vzniklá krystalická látka se vložila do skleněné trubice a přes ni procházel oxid uhličitý. Plyn vycházející z trubice byl shromažďován a spálen v atmosféře fosforu. Výsledná látka byla neutralizována přebytkem roztoku hydroxidu sodného.
1) 2Na + 02 = Na202
2) 2Na202 + 2CO2 \u003d 2Na2CO3 + O2
3) 4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5
4) P205 + 6 NaOH = 2Na3P04 + 3H20
2. Karbid hliníku ošetřený kyselinou chlorovodíkovou. Uvolněný plyn byl spálen, zplodiny hoření procházely vápennou vodou, dokud nevznikla bílá sraženina, další průchod zplodin hoření do vzniklé suspenze vedlo k rozpuštění sraženiny.
1) Al4C3 + 12HCl = 3CH4 + 4AlCl3
2) CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2O
3) CO 2 + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H20
4) CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2
3. Pyrit byl pražený, výsledný plyn se štiplavým zápachem procházel skrz kyselina sulfidová. Výsledná nažloutlá sraženina byla odfiltrována, sušena, smíchána s koncentrovanou kyselinou dusičnou a zahřívána. Výsledný roztok poskytne sraženinu s dusičnanem barnatým.
1) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe203 + 8SO2
2) S02 + 2H2S \u003d 3S + 2H20
3) S+ 6HN03 = H2S04 + 6NO2 + 2H20
4) H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 = BaSO 4 ↓ + 2 HNO 3
4 . Měď byla vložena do koncentrované kyseliny dusičné, výsledná sůl byla izolována z roztoku, vysušena a kalcinována. Pevný reakční produkt byl smíchán s měděnými hoblinami a kalcinován v atmosféře inertního plynu. Výsledná látka byla rozpuštěna v čpavkové vodě.
1) Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H20
2) 2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
3) Cu + CuO = Cu20
4) Cu20 + 4NH3 + H20 \u003d 2OH
5 . Železné piliny byly rozpuštěny ve zředěné kyselině sírové, vzniklý roztok byl zpracován přebytkem roztoku hydroxidu sodného. Vytvořená sraženina byla odfiltrována a ponechána na vzduchu, dokud nezhnědla. Hnědá látka byla kalcinována do konstantní hmotnosti.
1) Fe + H2SO4 \u003d FeSO4 + H2
2) FeSO 4 + 2NaOH \u003d Fe (OH) 2 + Na2S04
3) 4Fe(OH)2 + 2H20 + O2 = 4Fe(OH)3
4) 2Fe(OH)3 = Fe203 + 3H20
6 . Sulfid zinečnatý byl kalcinován. Výsledná pevná látka zcela zreagovala s roztokem hydroxidu draselného. Oxid uhličitý procházel výsledným roztokem, dokud se nevytvořila sraženina. Sraženina byla rozpuštěna v kyselině chlorovodíkové.
1) 2ZnS + 302 = 2ZnO + 2SO2
2) ZnO + 2NaOH + H20 = Na2
3 Na 2 + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O + Zn (OH) 2
4) Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 + 2H20
7. Plyn uvolněný při interakci zinku s kyselinou chlorovodíkovou byl smíchán s chlórem a explodoval. Výsledný plynný produkt byl rozpuštěn ve vodě a zpracován oxidem manganičitým. Výsledný plyn byl veden přes horký roztok hydroxidu draselného.
1) Zn+2HCl = ZnCl2 + H2
2) Cl2 + H2 \u003d 2HCl
3) 4HCl + Mn02 = MnCl2 + 2H20 + Cl2
4) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KCl03 + 3H20
8. Na fosfid vápenatý se působí kyselinou chlorovodíkovou. Uvolněný plyn byl spalován v uzavřené nádobě, zplodiny hoření byly zcela neutralizovány roztokem hydroxidu draselného. K výslednému roztoku byl přidán roztok dusičnanu stříbrného.
1) Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3
2) PH3 + 202 = H3PO4
3) H3P04 + 3KOH = K3P04 + 3H20
4) K 3 PO 4 + 3AgNO 3 = 3KNO 3 + Ag 3 PO 4
9 . Dichroman amonný se zahříváním rozkládá. Pevný produkt rozkladu byl rozpuštěn v kyselině sírové. K výslednému roztoku byl přidáván roztok hydroxidu sodného, dokud se nevytvořila sraženina. Po dalším přidání hydroxidu sodného ke sraženině došlo k jejímu rozpuštění.
1) (NH4)2Cr207 = Cr203 + N2 + 4H20
2) Cr203 + 3H2S04 = Cr2(SO4)3 + 3H20
3) Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 3Na2S04 + 2Cr (OH) 3
4) 2Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3
10 . Ortofosforečnan vápenatý byl kalcinován uhlím a říčním pískem. Výsledná bílá látka svítící ve tmě byla spálena v atmosféře chlóru. Produkt této reakce byl rozpuštěn v přebytku hydroxidu draselného. K výsledné směsi byl přidán roztok hydroxidu barnatého.
1) Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3Si02 = 3CaSi03 + 5CO + 2P
2) 2P + 5C12 = 2PCI5
3) PCl5 + 8KOH = K3P04 + 5KCl + 4H20
4) 2K3P04 + 3Ba(OH)2 = Ba3(PO4)2 + 6KOH
11. Hliníkový prášek byl smíchán se sírou a zahřát. Výsledná látka byla umístěna do vody. Výsledná sraženina byla rozdělena na dvě části. Do jedné části byla přidána kyselina chlorovodíková a do druhé byl přidáván roztok hydroxidu sodného, dokud se sraženina zcela nerozpustila.
1) 2Al + 3S = AI2S3
2) Al2S3 + 6H20 \u003d 2Al (OH)3 + 3H2S
3) Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H20
4) Al(OH)3 + NaOH \u003d Na
12 . Křemík byl umístěn do roztoku hydroxidu draselného, po ukončení reakce byl k výslednému roztoku přidán přebytek kyseliny chlorovodíkové. Vytvořená sraženina se odfiltruje, suší a kalcinuje. Pevný produkt kalcinace reaguje s fluorovodíkem.
1) Si + 2KOH + H20 = K2Si03 + 2H2
2) K2SiO3 + 2HCl = 2KCl + H2SiO3
3) H2Si03 \u003d Si02 + H20
4) Si02 + 4HF = SiF4 + 2H20
Úkoly pro samostatné rozhodování.
1. V důsledku tepelného rozkladu dichromanu amonného se získá plyn, který se vede přes zahřátý hořčík. Výsledná látka byla umístěna do vody. Výsledný plyn se vede přes čerstvě vysrážený hydroxid měďnatý. Napište rovnice popsaných reakcí.
2. K roztoku získanému jako výsledek interakce peroxidu sodného s vodou během zahřívání se až do konce reakce přidává roztok kyseliny chlorovodíkové. Výsledný solný roztok byl podroben elektrolýze inertními elektrodami. Plyn vzniklý jako výsledek elektrolýzy na anodě procházel suspenzí hydroxidu vápenatého. Napište rovnice popsaných reakcí.
3. Sraženina vytvořená jako výsledek interakce roztoku síranu železnatého a hydroxidu sodného byla odfiltrována a kalcinována. Pevný zbytek byl zcela rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné. Do výsledného roztoku byly přidány měděné hobliny. Napište rovnice popsaných reakcí.
4. Plyn získaný pražením pyritu reagoval se sirovodíkem. Žlutá látka získaná jako výsledek reakce se za zahřívání zpracuje s koncentrovanou kyselinou dusičnou. K výslednému roztoku byl přidán roztok chloridu barnatého. Napište rovnice popsaných reakcí.
5. Plyn získaný interakcí železných pilin s roztokem kyseliny chlorovodíkové byl veden přes zahřátý oxid měďnatý (II), dokud nebyl kov zcela zredukován. Výsledný kov byl rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné. Výsledný roztok byl podroben elektrolýze inertními elektrodami. Napište rovnice popsaných reakcí.
6. Plyn uvolněný na anodě při elektrolýze dusičnanu rtuťnatého byl použit pro katalytickou oxidaci amoniaku. Výsledný bezbarvý plyn okamžitě reagoval se vzdušným kyslíkem. Výsledný hnědý plyn byl veden přes barytovou vodu. Napište rovnice popsaných reakcí.
7. Jód byl umístěn do zkumavky s koncentrovanou horkou kyselinou dusičnou. Uvolněný plyn procházel vodou v přítomnosti kyslíku. K výslednému roztoku byl přidán hydroxid měďný. Výsledný roztok se odpaří a suchý pevný zbytek se kalcinuje. Napište rovnice popsaných reakcí.
8. Když roztok síranu hlinitého reagoval s roztokem sirníku draselného, uvolnil se plyn, který procházel roztokem hexahydroxoaluminátu draselného. Vytvořená sraženina se odfiltruje, promyje, suší a zahřívá. Pevný zbytek byl roztaven s louhem sodným. Napište rovnice popsaných reakcí.
9. Oxid siřičitý se nechá procházet roztokem hydroxidu sodného, dokud se nevytvoří střední sůl. K výslednému roztoku byl přidán vodný roztok manganistanu draselného. Vzniklá sraženina se oddělí a zpracuje s kyselinou chlorovodíkovou. Uvolněný plyn byl veden přes studený roztok hydroxidu draselného. Napište rovnice popsaných reakcí.
10. Směs oxidu křemičitého a kovového hořčíku byla kalcinována. Jednoduchá látka získaná jako výsledek reakce byla zpracována koncentrovaným roztokem hydroxidu sodného. Uvolněný plyn se vede přes zahřátý sodík. Výsledná látka byla umístěna do vody. Napište rovnice popsaných reakcí.
Téma 7. Chemické vlastnosti a výroba organická hmota v úkolech C3. Reakce, které způsobují školákům největší potíže, které přesahují rámec školního kurzu.
Pro řešení úloh C3 musí studenti znát celý předmět organická chemie na úrovni profilu.
Chemické vlastnosti většiny prvků jsou založeny na jejich schopnosti rozpouštět se ve vodném prostředí a kyselinách. Studium charakteristik mědi je spojeno s nízkou aktivitou za normálních podmínek. Charakteristickým rysem jeho chemických procesů je tvorba sloučenin s amoniakem, rtutí, dusíkem a nízká rozpustnost mědi ve vodě není schopna vyvolat korozní procesy. Má speciální Chemické vlastnosti, což umožňuje použití v různých průmyslových odvětvích.
Popis položky
Měď je považována za nejstarší z kovů, které se lidé naučili těžit ještě před naším letopočtem. Tato látka se získává z přírodní zdroje ve formě rudy. Měď se nazývá prvek chemická tabulka s latinským názvem cuprum, jehož pořadové číslo je 29. In periodický systém nachází se ve čtvrtém období a patří do první skupiny.
Přírodní látka je růžově červená těžký kov s měkkou a poddajnou strukturou. Jeho bod varu a tání je přes 1000 °C. Považován za dobrého dirigenta.
Chemická struktura a vlastnosti
Pokud studujete elektronický vzorec atom mědi, lze zjistit, že má 4 úrovně. Ve valenčním 4s orbitalu je pouze jeden elektron. Při chemických reakcích lze z atomu odštěpit 1 až 3 záporně nabité částice, poté se získají sloučeniny mědi s oxidačním stavem +3, +2, +1. Jeho bivalentní deriváty jsou nejstabilnější.
V chemické reakce působí jako neaktivní kov. Za normálních podmínek rozpustnost mědi ve vodě chybí. Na suchém vzduchu není koroze pozorována, ale při zahřátí je povrch kovu pokryt černým povlakem dvojmocného oxidu. Chemická stabilita mědi se projevuje působením bezvodých plynů, uhlíku, řady organické sloučeniny fenolové pryskyřice a alkoholy. Vyznačuje se složitými formačními reakcemi s uvolňováním barevných sloučenin. Měď má mírnou podobnost s kovy alkalických skupin spojených s tvorbou derivátů monovalentní řady.
Co je rozpustnost?
Jedná se o proces tvorby homogenních systémů ve formě roztoků, když jedna sloučenina interaguje s jinými látkami. Jejich součástí jsou jednotlivé molekuly, atomy, ionty a další částice. Stupeň rozpustnosti je určen koncentrací látky, která byla rozpuštěna při získávání nasyceného roztoku.
Jednotkou měření jsou nejčastěji procenta, objemové nebo hmotnostní zlomky. Rozpustnost mědi ve vodě, stejně jako jiných pevných sloučenin, podléhá pouze změnám teplotní podmínky. Tato závislost je vyjádřena pomocí křivek. Pokud je indikátor velmi malý, pak je látka považována za nerozpustnou.
Rozpustnost mědi ve vodním prostředí
Kov při působení vykazuje odolnost proti korozi mořskou vodou. To dokazuje jeho setrvačnost za normálních podmínek. Rozpustnost mědi ve vodě (sladké vodě) se prakticky nesleduje. Ale ve vlhkém prostředí a působením oxidu uhličitého se na povrchu kovu vytvoří film Zelená barva, což je hlavní uhličitan:
Cu + Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 → Cu (OH) 2 CuCO 2.
Pokud vezmeme v úvahu jeho jednomocné sloučeniny ve formě soli, pozorujeme jejich mírné rozpouštění. Takové látky podléhají rychlé oxidaci. V důsledku toho se získají sloučeniny dvojmocné mědi. Tyto soli mají dobrou rozpustnost ve vodných médiích. Dochází k jejich úplné disociaci na ionty.
Rozpustnost v kyselinách
Obvyklé podmínky pro reakce mědi se slabými nebo zředěnými kyselinami nejsou příznivé pro jejich interakci. Neviditelný chemický proces kov s alkáliemi. Rozpustnost mědi v kyselinách je možná, pokud se jedná o silná oxidační činidla. Pouze v tomto případě dochází k interakci.
Rozpustnost mědi v kyselině dusičné
Taková reakce je možná díky skutečnosti, že proces probíhá se silným činidlem. Kyselina dusičná ve zředěné a koncentrované formě vykazuje oxidační vlastnosti s rozpouštěním mědi.
V první variantě se při reakci získá dusičnan měďnatý a dvojmocný oxid dusíku v poměru 75 % ku 25 %. Proces se zředěnou kyselinou dusičnou lze popsat následující rovnicí:
8HN03 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + NO + NO + 4H20.
V druhém případě jsou dusičnan měďnatý a oxidy dusíku dvojmocné a čtyřmocné, jejichž poměr je 1 ku 1. Tento proces zahrnuje 1 mol kovu a 3 mol koncentrované kyseliny dusičné. Když se měď rozpustí, dojde k silnému zahřátí roztoku, v důsledku čehož je pozorován tepelný rozklad okysličovadla a uvolňování dalšího objemu oxidů dusíku:
4HN03 + Cu → Cu(NO 3) 2 + N02 + N02 + 2H20.
Reakce se využívá v malosériové výrobě spojené se zpracováním šrotu nebo odstraňováním nátěrů z odpadu. Tento způsob rozpouštění mědi má však řadu nevýhod spojených s uvolňováním velkého množství oxidů dusíku. K jejich zachycení nebo neutralizaci je zapotřebí speciální vybavení. Tyto procesy jsou velmi nákladné.
Rozpouštění mědi se považuje za úplné, když dojde k úplnému zastavení produkce těkavých oxidů dusíku. Reakční teplota se pohybuje od 60 do 70 °C. Dalším krokem je vypuštění roztoku z. Na jeho dně zůstávají malé kousky kovu, které nezreagovaly. K výsledné kapalině se přidá voda a zfiltruje se.
Rozpustnost v kyselině sírové
V normálním stavu k takové reakci nedochází. Faktorem určujícím rozpouštění mědi v kyselině sírové je její silná koncentrace. Zředěné médium nemůže oxidovat kov. Rozpouštění mědi v koncentrované pokračuje s uvolňováním síranu.
Proces je vyjádřen následující rovnicí:
Cu + H2SO4 + H2SO4 → CuSO4 + 2H20 + SO2.
Vlastnosti síranu měďnatého
Dvojsytná sůl se také nazývá síran, je označena takto: CuSO 4. Je to látka bez charakteristického zápachu, nevykazující těkavost. Ve své bezvodé formě je sůl bezbarvá, neprůhledná a vysoce hygroskopická. Měď (síran) má dobrou rozpustnost. Molekuly vody, spojující sůl, mohou vytvářet krystalické hydrátové sloučeniny. Příkladem je modrý pentahydrát. Jeho vzorec: CuSO 4 5H 2 O.
Krystalické hydráty mají průhlednou strukturu namodralého odstínu, vykazují hořkou, kovovou chuť. Jejich molekuly jsou schopny časem ztrácet vázanou vodu. V přírodě se vyskytují ve formě minerálů, mezi které patří chalcanthit a butit.
Ovlivněno síranem měďnatým. Rozpustnost je exotermická reakce. V procesu hydratace soli se uvolňuje značné množství tepla.
Rozpustnost mědi v železe
V důsledku tohoto procesu vznikají pseudoslitiny Fe a Cu. U kovového železa a mědi je možná omezená vzájemná rozpustnost. Jeho maximální hodnoty jsou pozorovány při teplotním indexu 1099,85 °C. Stupeň rozpustnosti mědi v pevné formě železa je 8,5 %. To jsou malá čísla. Rozpouštění kovového železa v pevné formě mědi je asi 4,2 %.
Snížení teploty na pokojové hodnoty činí vzájemné procesy bezvýznamnými. Když je kovová měď roztavena, je schopna dobře smáčet železo v pevné formě. Při získávání pseudoslitin Fe a Cu se používají speciální obrobky. Vznikají lisováním nebo vypalováním železného prášku, který je v čisté nebo legované formě. Takové polotovary jsou impregnovány tekutou mědí, tvořící pseudoslitiny.
Rozpouštění v amoniaku
Proces často probíhá průchodem NH 3 v plynné formě přes horký kov. Výsledkem je rozpuštění mědi v amoniaku, uvolnění Cu 3 N. Tato sloučenina se nazývá jednomocný nitrid.
Jeho soli jsou vystaveny roztoku amoniaku. Přidání takového činidla k chloridu měďnatému vede k vysrážení ve formě hydroxidu:
CuCl2 + NH3 + NH3 + 2H20 → 2NH4Cl + Cu(OH)2↓.
Přebytek amoniaku přispívá k tvorbě sloučeniny komplexního typu, která má tmavě modrou barvu:
Cu(OH)2↓+ 4NH3 → (OH) 2.
Tento proces se používá ke stanovení měďných iontů.
Rozpustnost v litině
Ve struktuře tvárné perlitické litiny je kromě hlavních složek přídavný prvek ve formě obyčejné mědi. Právě ona zvyšuje grafitizaci atomů uhlíku, přispívá ke zvýšení tekutosti, pevnosti a tvrdosti slitin. Kov má pozitivní vliv na hladinu perlitu v konečném produktu. Rozpustnost mědi v litině se používá k legování výchozího složení. Hlavním účelem tohoto procesu je získat tvárnou slitinu. Bude mít zvýšené mechanické a korozní vlastnosti, ale sníženou křehkost.
Pokud je obsah mědi v litině asi 1 %, pak se pevnost v tahu rovná 40 % a výtěžnost se zvýší na 50 %. To výrazně mění vlastnosti slitiny. Zvýšení množství legujícího kovu na 2 % vede ke změně pevnosti na hodnotu 65 % a index kluzu se stává 70 %. Při vyšším obsahu mědi ve složení litiny se nodulární grafit obtížněji tvoří. Zavedení legujícího prvku do struktury nemění technologii vytváření houževnaté a měkké slitiny. Doba vyhrazená pro žíhání se shoduje s dobou trvání takové reakce bez příměsi mědi. Je to asi 10 hodin.
Použití mědi k výrobě litiny s vysokou koncentrací křemíku není schopno zcela eliminovat tzv. ferruginizaci směsi při žíhání. Výsledkem je produkt s nízkou elasticitou.
Rozpustnost ve rtuti
Při smíchání rtuti s kovy jiných prvků se získají amalgámy. Tento proces může probíhat při pokojové teplotě, protože za takových podmínek je Pb kapalina. Rozpustnost mědi ve rtuti přechází pouze při zahřívání. Kov se musí nejprve rozdrtit. Při smáčení pevné mědi kapalnou rtutí jedna látka proniká druhou nebo difunduje. Hodnota rozpustnosti je vyjádřena v procentech a je 7,4*10-3. Reakcí vzniká pevný jednoduchý amalgám, podobný cementu. Když ho trochu zahřejete, změkne. V důsledku toho se tato směs používá k opravě porcelánových předmětů. Existují také komplexní amalgámy s optimálním obsahem kovů. Například v dentální slitině jsou prvky mědi a zinku. Jejich počet v procentech odpovídá poměru 65:27:6:2. Amalgám s tímto složením se nazývá stříbro. Každá složka slitiny plní specifickou funkci, což umožňuje získat vysoce kvalitní těsnění.
Dalším příkladem je amalgámová slitina, která má vysoký obsah mědi. Říká se jí také slitina mědi. Složení amalgámu obsahuje od 10 do 30 % Cu. Vysoký obsah mědi zabraňuje interakci cínu se rtutí, což zabraňuje vzniku velmi slabé a korozivní fáze slitiny. Snížení množství stříbra v náplni navíc vede ke snížení ceny. Pro přípravu amalgámu je žádoucí použít inertní atmosféru nebo ochrannou kapalinu, která tvoří film. Kovy, které tvoří slitinu, jsou schopny rychle oxidovat vzduchem. Proces zahřívání měďnatého amalgámu v přítomnosti vodíku vede k destilaci rtuti, která umožňuje separaci elementární mědi. Jak vidíte, toto téma je snadné se naučit. Nyní víte, jak měď interaguje nejen s vodou, ale také s kyselinami a dalšími prvky.
