|
1) Нитрат меди прокалили, полученный твёрдый осадок растворили в серной кислоте. Через раствор пропустили сероводород, полученный чёрный осадок подвергли обжигу, а твёрдый остаток растворили при нагревании в концентрированной азотной кислоте.
2) Фосфат кальция сплавили с углём и песком, затем полученное простое вещество сожгли в избытке кислорода, продукт сжигания растворили в избытке едкого натра. К полученному раствору прилили раствор хлорида бария. Полученный осадок обработали избытком фосфорной кислоты.
| Показать
|
|
|---|
Ca 3 (PO 4) 2 → P → P 2 O 5 →Na 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 → BaHPO 4 или Ba(H 2 PO 4) 2
Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 → 3CaSiO 3 + 2P + 5CO
4P + 5O 2 → 2P 2 O 5
P 2 O 5 + 6NaOH → 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O
2Na 3 PO 4 + 3BaCl 2 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6NaCl
Ba 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 → 3Ba(H 2 PO 4) 2
|
3) Медь растворили в концентрированной азотной кислоте, полученный газ смешали с кислородом и растворили в воде. В полученном растворе растворили оксид цинка, затем к раствору прибавили большой избыток раствора гидроксида натрия.
4) На сухой хлорид натрия подействовали концентрированной серной кислотой при слабом нагревании, образующийся газ пропустили в раствор гидроксида бария. К полученному раствору прилили раствор сульфата калия. Полученный осадок сплавили с углем. Полученное вещество обработали соляной кислотой.
5) Навеску сульфида алюминия обработали соляной кислотой. При этом выделился газ и образовался бесцветный раствор. К полученному раствору добавили раствор аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом осадок обработали раствором пероксида водорода.
| Показать
|
|
|---|
Al(OH) 3 ←AlCl 3 ←Al 2 S 3
→ H 2 S → PbS →PbSO 4
Al 2 S 3 + 6HCl → 3H 2 S + 2AlCl 3
AlCl 3 + 3NH 3 + 3H 2 O → Al(OH) 3 + 3NH 4 Cl
H 2 S + Pb(NO 3) 2 → PbS + 2HNO 3
PbS + 4H 2 O 2 → PbSO 4 + 4H 2 O
|
6) Порошок алюминия смешали с порошком серы, смесь нагрели, полученное вещество обработали водой, при этом выделился газ и образовался осадок, к которому добавили избыток раствора гидроксида калия до полного растворения. Этот раствор выпарили и прокалили. К полученному твёрдому веществу добавили избыток раствора соляной кислоты.
7) Раствор иодида калия обработали раствором хлора. Полученный осадок обработали раствором сульфита натрия. К полученному раствору прибавили сначала раствор хлорида бария, а после отделения осадка - добавили раствор нитрата серебра.
8) Серо-зелёный порошок оксида хрома (III) сплавили с избытком щёлочи, полученное вещество растворили в воде, при этом получился тёмно-зелёный раствор. К полученному щелочному раствору прибавили пероксид водорода. Получился раствор желтого цвета, который при добавлении серной кислоты приобретает оранжевый цвет. При пропускании сероводорода через полученный подкисленный оранжевый раствор он мутнеет и вновь становится зелёным.
| Показать
|
|
|---|
Cr 2 O 3 → KCrO 2 → K →K 2 CrO 4 →K 2 Cr 2 O 7 → Cr 2 (SO 4) 3
Cr 2 O 3 + 2KOH → 2KCrO 2 + H 2 O
2KCrO 2 + 3H 2 O 2 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + 4H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 → 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
|
9) Алюминий растворили в концентрированном растворе гидроксида калия. Через полученный раствор пропускали углекислый газ до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и прокалили. Полученный твердый остаток сплавили с карбонатом натрия.
10) Кремний растворили в концентрированном растворе гидроксида калия. К полученному раствору добавили избыток соляной кислоты. Помутневший раствор нагрели. Выделившийся осадок отфильтровали и прокалили с карбонатом кальция. Напишите уравнения описанных реакций.
11) Оксид меди(II) нагрели в токе угарного газа. Полученное вещество сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции растворили в воде. Полученный раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор иодида калия, ко второй – раствор нитрата серебра. И в том и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
12) Нитрат меди прокалили, образовавшееся твердое вещество растворили в разбавленной серной кислоте. Раствор полученной соли подвергли электролизу. Выделившееся на катоде вещество растворили в концентрированной азотной кислоте. Растворение протекало с выделением бурого газа. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
13) Железо сожгли в атмосфере хлора. Полученное вещество обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовался бурый осадок, который отфильтровали и прокалили. Остаток после прокаливания растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
14) Порошок металлического алюминия смешали с твердым иодом и добавили несколько капель воды. К полученной соли добавили раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. Образовавшийся осадок растворили в соляной кислоте. При последующем добавлении раствора карбоната натрия вновь наблюдали выпадение осадка. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
15) В результате неполного сгорания угля получили газ, в токе которого нагрели оксид железа(III). Полученное вещество растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Образовавшийся раствор соли подвергли электролизу. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
16) 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, причем выделился бурый газ. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
17) 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.
| Показать
|
|
|---|
1) 2КClО 3 → 2КСl + 3О 2
2) ЗFe + 2O 2 → Fе 3 O 4
3) Fе 3 O 4 + 8НСІ → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4Н 2 О
4) 6 FeCl 2 + Na 2 Cr 2 O 7 + 14 НСІ → 6 FeCl 3 + 2 CrCl 3 + 2NaCl + 7Н 2 О
18) Железо сожгли в хлоре. Полученную соль добавили к раствору карбоната натрия, при этом выпал бурый осадок. Этот осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
1) 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3
2)2FeCl 3 +3Na 2 CO 3 →2Fe(OH) 3 +6NaCl+3CO 2
3) 2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + 3H 2 O
4) Fe 2 O 3 + 6HI → 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O
|
19) Раствор иодида калия обработали избытком хлорной воды, при этом наблюдали сначала образование осадка, а затем – его полное растворение. Образовавшуюся при этом иодосодержащую кислоту выделили из раствора, высушили и осторожно нагрели. Полученный оксид прореагировал с угарным газом. Запишите уравнения описанных реакций.
20) Порошок сульфида хрома(III) растворили в серной кислоте. При этом выделился газ и образовался окрашенный раствор. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, а газ пропустили через нитрата свинца. Полученный при этом черный осадок побелел после обработки его пероксидом водорода. Запишите уравнения описанных реакций.
21) Порошок алюминия нагрели с порошком серы, полученное вещество обработали водой. Выделившийся при этом осадок обработали избытком концентрированного раствора гидроксида калия до его полного растворения. К полученному раствору добавили раствор хлорида алюминия и вновь наблюдали образование белого осадка. Запишите уравнения описанных реакций.
22) Нитрат калия нагрели с порошкообразным свинцом до прекращения реакции. Смесь продуктов обработали водой, а затем полученный раствор профильтровали. Фильтрат подкислили серной кислотой и обработали иодидом калия. Выделившееся простое вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой. В атмосфере образовавшегося при этом бурого газа сожгли красный фосфор. Запишите уравнения описанных реакций.
23) Медь растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали серной кислотой до появления характерной голубой окраски солей меди. Запишите уравнения описанных реакций.
| Показать
|
|
|---|
1)3Cu+8HNO 3 →3Cu(NO 3) 2 +2NO+4H 2 O
2)Cu(NO 3) 2 +2NH 3 H 2 O→Cu(OH) 2 + 2NH 4 NO 3
3)Cu(OH) 2 +4NH 3 H 2 O →(OH) 2 + 4H 2 O
4)(OH) 2 +3H 2 SO 4 → CuSO 4 +2(NH 4) 2 SO 4 + 2H 2 O
|
24) Магний растворили в разбавленной азотной кислоте, причем выделение газа не наблюдалось. Полученный раствор обработали избытком раствора гидроксида калия при нагревании. Выделившийся при этом газ сожгли в кислороде. Запишите уравнения описанных реакций.
25) Смесь порошков нитрита калия и хлорида аммония растворили в воде и раствор осторожно нагрели. Выделившийся газ прореагировал с магнием. Продукт реакции внесли в избыток раствора соляной кислоты, при этом выделение газа не наблюдалось. Полученную магниевую соль в растворе обработали карбонатом натрия. Запишите уравнения описанных реакций.
26) Оксид алюминия сплавили с гидроксидом натрия. Продукт реакции внесли в раствор хлорида аммония. Выделившийся газ с резким запахом поглощен серной кислотой. Образовавшуюся при этом среднюю соль прокалили. Запишите уравнения описанных реакций.
27) Хлор прореагировал с горячим раствором гидроксида калия. При охлаждении раствора выпали кристаллы бертолетовой соли. Полученные кристаллы внесли в раствор соляной кислоты. Образовавшееся простое вещество прореагировало с металлическим железом. Продукт реакции нагрели с новой навеской железа. Запишите уравнения описанных реакций.
28) Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Запишите уравнения описанных реакций.
|
|
|
29) Железо растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Полученную соль обработали избытком раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
30) В результате неполного сгорания угля получили газ, в токе которого нагрели оксид железа(ІІІ). Полученное вещество растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Образовавшийся раствор соли обработали избытком раствора сульфида калия.
31) 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, причём выделился бурый газ.
32) Серу сплавили с железом. Продукт реакции обработали соляной кислотой. Выделившийся при этом газ сожгли в избытке кислорода. Продукты горения поглотили водным раствором сульфата железа(ІІІ).
1
. Натрий сожгли в избытке кислорода, полученное кристаллическое вещество поместили в стеклянную трубку и пропустили через нее углекислый газ. Газ, выходящий из трубки, собрали и сожгли в его атмосфере фосфор. Полученное вещество нейтрализовали избытком раствора гидроксида натрия.
1) 2Na + O 2 = Na 2 O 2
2) 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2
3) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
4) P 2 O 5 + 6 NaOH = 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O
2.
Карбид алюминия обработали соляной кислотой. Выделившийся газ сожгли, продукты сгорания пропустили через известковую воду до образования белого осадка, дальнейшее пропускание продуктов сгорания в полученную взвесь привело к растворению осадка.
1) Al 4 C 3 + 12HCl = 3CH 4 + 4AlCl 3
2) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
3) CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + H 2 O
4) CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2
3.
Пирит подвергли обжигу, полученный газ с резким запахом пропустили через сероводородную кислоту. Образовавшийся желтоватый осадок отфильтровали, просушили, смешали с концентрированной азотной кислотой и нагрели. Полученный раствор дает осадок с нитратом бария.
1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
2) SO 2 + 2H 2 S = 3S + 2H 2 O
3) S+ 6HNO 3 = H 2 SO 4 + 6NO 2 +2H 2 O
4) H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 = BaSO 4 ↓ + 2 HNO 3
4
. Медь поместили в концентрированную азотную кислоту, полученную соль выделили из раствора, высушили и прокалили. Твёрдый продукт реакции смешали с медной стружкой и прокалили в атмосфере инертного газа. Полученное вещество растворили в аммиачной воде.
1) Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 +2H 2 O
2) 2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
3) Cu + CuO = Cu 2 O
4) Cu 2 O + 4NH 3 + H 2 O = 2OH
5
. Железные опилки растворили в разбавленной серной кислоте, полученный раствор обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок профильтровали и оставили на воздухе до тех пор, пока он не приобрёл бурую окраску. Бурое вещество прокалили до постоянной массы.
1) Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
2) FeSO 4 + 2NaOH= Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4
3) 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3
4) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
6
. 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.
1) 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
2) ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2
3 Na 2 + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O + Zn(OH) 2
4) Zn(OH) 2 + 2 HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O
7.
Газ, выделившийся при взаимодействии цинка с соляной кислотой, смешали с хлором и взорвали. Полученный при этом газообразный продукт растворили в воде и подействовали им на диоксид марганца. Образовавшийся газ пропустили через горячий раствор гидроксида калия.
1) Zn+ 2HCl = ZnCl 2 + H 2
2) Cl 2 + H 2 = 2HCl
3) 4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2
4) 3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O
8.
Фосфид кальция обработали соляной кислотой. Выделившийся газ сожгли в закрытом сосуде, продукт горения полностью нейтрализовали раствором гидроксида калия. К полученному раствору прилили раствор нитрата серебра.
1) Ca 3 P 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2PH 3
2) PH 3 + 2O 2 = H 3 PO 4
3) H 3 PO 4 + 3KOH = K 3 PO 4 + 3H 2 O
4) K 3 PO 4 + 3AgNO 3 = 3KNO 3 + Ag 3 PO 4
9
. Дихромат аммония разложили при нагревании. Твёрдый продукт разложения растворили в серной кислоте. К полученному раствору прилили раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. При дальнейшем приливании гидроксида натрия к осадку, он растворился.
1) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
2) Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
3) Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 3Na 2 SO 4 + 2Cr(OH) 3
4) 2Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3
10
. Ортофорсфат кальция прокалили с углем и речным песком. Образовавшееся при этом белое светящееся в темноте вещество сожгли в атмосфере хлора. Продукт этой реакции растворили в избытке гидроксида калия. К полученной смеси прилили раствор гидроксида бария.
1) Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + 5CO + 2P
2) 2P + 5Cl 2 = 2PCl 5
3) PCl 5 + 8KOH = K 3 PO 4 + 5KCl + 4H 2 O
4) 2K 3 PO 4 + 3Ba(OH) 2 = Ba 3 (PO 4) 2 + 6KOH
11.
Алюминиевый порошок смешали с серой и нагрели. Полученное вещество поместили в воду. Образовавшийся осадок разделили на две части. К одной части прилили соляную кислоту, к другой – раствор гидроксида натрия до полного растворения осадка.
1) 2Al + 3S = Al 2 S 3
2) Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S
3) Al(OH) 3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2 O
4) Al(OH) 3 + NaOH = Na
12
. Кремний поместили в раствор гидроксида калия, после окончания реакции к полученному раствору прилили избыток соляной кислоты. Выпавший осадок отфильтровали, просушили и прокалили. Твёрдый продукт прокаливания реагирует с фтороводородом.
1) Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
2) K 2 SiO 3 + 2HCl = 2KCl + H 2 SiO 3
3) H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O
4) SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Задания для самостоятельного решения.
1.
В результате термического разложения дихромата аммония получили газ, который пропустили над нагретым магнием. Образовавшееся вещество поместили в воду. Образовавшийся при этом газ пропустили через свежеосажденный гидроксид меди(II). Напишите уравнения описанных реакций.
2.
К раствору, полученному в результате взаимодействия пероксида натрия c водой при нагревании, добавили раствор соляной кислоты до окончания реакции. Раствор образовавшейся соли подвергли электролизу с инертными электродами. Газ, образовавшийся в результате электролиза на аноде, пропустили через суспензию гидроксида кальция. Напишите уравнения описанных реакций.
3.
Осадок, образовавшийся в результате взаимодействия раствора сульфата железа(II) и гидроксида натрия, отфильтровали и прокалили. Твердый остаток полностью растворили в концентрированной азотной кислоте. В полученный раствор добавили медные стружки. Напишите уравнения описанных реакций.
4.
Газ, полученный при обжиге пирита, вступил в реакцию с сероводородом. Полученное в результате реакции вещество желтого цвета обработали концентрированной азотной кислотой при нагревании. К образовавшемуся раствору прилили раствор хлорида бария. Напишите уравнения описанных реакций.
5.
Газ, полученный при взаимодействии железных опилок с раствором соляной кислоты, пропустили над нагретым оксидом меди (II) до полного восстановления металла. Полученный металл растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся раствор подвергли электролизу с инертными электродами. Напишите уравнения описанных реакций.
6.
Газ, выделившийся на аноде при электролизе нитрата ртути(II), был использован для каталитического окисления аммиака. Получившийся в результате реакции бесцветный газ мгновенно вступил в реакцию с кислородом воздуха. Образовавшийся бурый газ пропустили через баритовую воды. Напишите уравнения описанных реакций.
7.
Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II) . Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.
8.
При взаимодействии раствора сульфата алюминия с раствором сульфида калия выделился газ, который пропустили через раствор гексагидроксоалюмината калия. Образовавшийся осадок отфильтровали, промыли, просушили и нагрели. Твердый остаток сплавили с едким натром. Напишите уравнения описанных реакций.
9.
Через раствор гидроксида натрия пропустили сернистый газ до образования средней соли. К полученному раствору прилили водный раствор перманганата калия. Образовавшийся осадок отделили и подействовали на него соляной кислотой. Выделившийся газ пропустили через холодный раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.
10.
Смесь оксида кремния(IV) и металлического магния прокалили. Полученное в результате реакции простое вещество обработали концентрированным раствором гидроксида натрия. Выделившийся газ пропустили над нагретым натрием. Образовавшееся вещество поместили в воду. Напишите уравнения описанных реакций.
Тема 7. Химические свойства и получение органических веществ в заданиях С3. Реакции, вызывающие наибольшие сложности у школьников, выходящие за рамки школьного курса.
Для решения заданий С3 школьникам нужно знать весь курс органической химии на профильном уровне.
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
