В организме человека содержится около 5 г железа, большая часть его (70%) входит в состав гемоглобина крови.

Физические свойства

В свободном состоянии железо - серебристо-белый металл с сероватым оттенком. Чистое железо пластично, обладает ферромагнитными свойствами. На практике обычно используются сплавы железа - чугуны и стали.

Fe - самый главный и самый распространенный элемент из девяти d-металлов побочной подгруппы VIII группы. Вместе с кобальтом и никелем образует «семейство железа».

При образовании соединений с другими элементами чаще использует 2 или 3 электрона (В = II, III).

Железо, как и почти все d-элементы VIII группы, не проявляет высшую валентность, равную номеру группы. Его максимальная валентность достигает VI и проявляется крайне редко.

Наиболее характерны соединения, в которых атомы Fe находятся в степенях окисления +2 и +3.

Способы получения железа

1. Техническое железо (в сплаве с углеродом и другими примесями) получают карботермическим восстановлением его природных соединений по схеме:

Восстановление происходит постепенно, в 3 стадии:

1) 3Fe 2 O 3 + СО = 2Fe 3 O 4 + СO 2

2) Fe 3 O 4 + СО = 3FeO +СO 2

3) FeO + СО = Fe + СO 2

Образующийся в результате этого процесса чугун содержит более 2% углерода. В дальнейшем из чугуна получают стали - сплавы железа, содержащие менее 1,5 % углерода.

2. Очень чистое железо получают одним из способов:

а) разложение пентакарбонила Fe

Fe(CO) 5 = Fe + 5СО

б) восстановление водородом чистого FeO

FeO + Н 2 = Fe + Н 2 O

в) электролиз водных растворов солей Fe +2

FeC 2 O 4 = Fe + 2СO 2

оксалат железа (II)

Химические свойства

Fe - металл средней активности, проявляет общие свойства, характерные для металлов.

Уникальной особенностью является способность к «ржавлению» во влажном воздухе:

В отсутствие влаги с сухим воздухом железо начинает заметно реагировать лишь при Т > 150°С; при прокаливании образуется «железная окалина» Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

В воде в отсутствие кислорода железо не растворяется. При очень высокой температуре Fe реагирует с водяным паром, вытесняя из молекул воды водород:

3 Fe + 4Н 2 O(г) = 4H 2

Процесс ржавления по своему механизму является электрохимической коррозией. Продукт ржавления представлен в упрощенном виде. На самом деле образуется рыхлый слой смеси оксидов и гидроксидов переменного состава. В отличие от пленки Аl 2 О 3 , этот слой не предохраняет железо от дальнейшего разрушения.

Виды коррозии

Защита железа от коррозии

1. Взаимодействие с галогенами и серой при высокой температуре.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 = FeI 2

Образуются соединения, в которых преобладает ионный тип связи.

2. Взаимодействие с фосфором, углеродом, кремнием (c N 2 и Н 2 железо непосредственно не соединяется, но растворяет их).

Fe + Р = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = Fe x Si y

Образуются вещества переменного состава, т к. бертоллиды (в соединениях преобладает ковалентный характер связи)

3. Взаимодействие с «неокисляющими» кислотами (HCl, H 2 SO 4 разб.)

Fe 0 + 2Н + → Fe 2+ + Н 2

Поскольку Fe располагается в ряду активности левее водорода (Е° Fe/Fe 2+ = -0,44В), оно способно вытеснять Н 2 из обычных кислот.

Fe + 2HCl = FeCl 2 + Н 2

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + Н 2

4. Взаимодействие с «окисляющими» кислотами (HNO 3 , H 2 SO 4 конц.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Концентрированные HNO 3 и H 2 SO 4 «пассивируют» железо, поэтому при обычной температуре металл в них не растворяется. При сильном нагревании происходит медленное растворение (без выделения Н 2).

В разб. HNO 3 железо растворяется, переходит в раствор в виде катионов Fe 3+ а анион кислоты восстанавливется до NO*:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2Н 2 O

Очень хорошо растворяется в смеси НСl и HNO 3

5. Отношение к щелочам

В водных растворах щелочей Fe не растворяется. С расплавленными щелочами реагирует только при очень высоких температурах.

6. Взаимодействие с солями менее активных металлов

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

7. Взаимодействие с газообразным монооксидом углерода (t = 200°C, P)

Fe(порошок) + 5CO (г) = Fe 0 (CO) 5 пентакарбонил железа

Соединения Fe(III)

Fe 2 O 3 - оксид железа (III).

Красно-бурый порошок, н. р. в Н 2 O. В природе - «красный железняк».

Способы получения:

1) разложение гидроксида железа (III)

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

2) обжиг пирита

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

3) разложение нитрата

Химические свойства

Fe 2 O 3 - основный оксид с признаками амфотерности.

I. Основные свойства проявляются в способности реагировать с кислотами:

Fe 2 О 3 + 6Н + = 2Fe 3+ + ЗН 2 О

Fe 2 О 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O

Fe 2 О 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

II. Слабокислотные свойства. В водных растворах щелочей Fe 2 O 3 не растворяется, но при сплавлении с твердыми оксидами, щелочами и карбонатами происходит образование ферритов:

Fe 2 О 3 + СаО = Ca(FeО 2) 2

Fe 2 О 3 + 2NaOH = 2NaFeО 2 + H 2 O

Fe 2 О 3 + MgCO 3 = Mg(FeO 2) 2 + CO 2

III. Fe 2 О 3 - исходное сырье для получения железа в металлургии:

Fe 2 О 3 + ЗС = 2Fe + ЗСО или Fe 2 О 3 + ЗСО = 2Fe + ЗСO 2

Fe(OH) 3 - гидроксид железа (III)

Способы получения:

Получают при действии щелочей на растворимые соли Fe 3+ :

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl

В момент получения Fe(OH) 3 - красно-бурый слизистоаморфный осадок.

Гидроксид Fe(III) образуется также при окислении на влажном воздухе Fe и Fe(OH) 2:

4Fe + 6Н 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

4Fe(OH) 2 + 2Н 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3

Гидроксид Fe(III) является конечным продуктом гидролиза солей Fe 3+ .

Химические свойства

Fe(OH) 3 - очень слабое основание (намного слабее, чем Fe(OH) 2). Проявляет заметные кислотные свойства. Таким образом, Fe(OH) 3 имеет амфотерный характер:

1) реакции с кислотами протекают легко:

2) свежий осадок Fe(OH) 3 растворяется в горячих конц. растворах КОН или NaOH с образованием гидроксокомплексов:

Fe(OH) 3 + 3КОН = K 3

В щелочном растворе Fe(OH) 3 может быть окислен до ферратов (солей не выделенной в свободном состоянии железной кислоты H 2 FeO 4):

2Fe(OH) 3 + 10КОН + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6КВr + 8Н 2 O

Соли Fe 3+

Наиболее практически важными являются: Fe 2 (SO 4) 3 , FeCl 3 , Fe(NO 3) 3 , Fe(SCN) 3 , K 3 4- желтая кровяная соль = Fe 4 3 берлинская лазурь (темно-синий осадок)

б) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 роданид Fe(III) (р-р кроваво-красного цвета)

Fe(OH)3 написать уравнение диссоциации.

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 прокалили. Это как?

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)2 + HNO3 = ..; Fe(OH)3 + H2SO4 = ..; MgO + HCl = .. .

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 + HCl = ..; Fe(OH)3 + H2SO4 = .. .

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 + NaOH = .. .

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

HNO3 + Zi2O -> ..; HNO3 + ZnCO3 -> ..; HNO3 + Fe(OH)3 -> .. .

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 + кислотный оксид = .. .

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 + H2SO4 = ..; написать ионы.

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe(OH)3 + HNO3 -> ..; сделать реакцию ионного обмена.

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Fe -> FeCl3 -> Fe(OH)3; реакция ОВР.

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

H2SO4 + Fe(OH)3; составить уравнение реакции.

Внимание! Решения предоставлены обычными людьми, поэтому в решениях могут быть ошибки или неточности. Используя решения, не забудьте их перепроверить!

Это, конечно, минимальные сведения, которые могут пригодиться для решения заданий С2.

В процессе подготовки учащихся к решению заданий С2 можно предложить им составить тексты заданий в соответствии со схемами превращений . Это задание позволит учащимся освоить терминологию и запомнить характерные признаки веществ.

Пример 1:

t o C t o C/H 2 HNO 3 (конц) NaOH, 0 o C

(CuOH) 2 CO 3 → CuO → Cu → NO 2 → X

Текст: Малахит прокалили, полученное твердое черное вещество нагрели в токе водорода. Образовавшееся красное вещество полностью растворили в концентрированной азотной кислоте. Выделившийся бурый газ пропустили через холодный раствор гидроксида натрия.

Пример 2:

O 2 H 2 S р-р t o C/Al H 2 O

ZnS → SO 2 → S → Al 2 S 3 → X

Текст: Сульфид цинка подвергли обжигу. Образовавшийся газ с резким запахом пропустили через раствор сероводорода до выпадения жёлтого осадка. Осадок отфильтровали, просушили и сплавили с алюминием. Полученное соединœение поместили в воду до прекращения реакции.

На следующем этапе можно предложить учащимся самим составлять как схемы превращения веществ, так и тексты заданий. Конечно же, «авторы» заданий должны представить и собственное решение . При этом ученики повторяют всœе свойства неорганических веществ. А учитель может сформировать банк заданий С2.

После этого можно переходить крешению заданий С2 . При этом учащиеся по тексту составляют схему превращений, а затем и соответствующие уравнения реакций. Для этого в тексте задания выделяются опорные моменты: названия веществ, указание на их классы, физические свойства, условия проведения реакций, названия процессов.

Приведем примеры выполнения некоторых заданий.

Пример 1. Нитрат марганца (II) прокалили, к полученному твёрдому бурому веществу прилили концентрированную хлороводородную кислоту. Выделившийся газ пропустили через сероводородную кислоту. Образовавшийся раствор образует осадок с хлоридом бария.

Решение:

Нитрат марганца (II) – Mn(NO 3) 2 ,

Прокалили – нагрели до разложения,

Твёрдое бурое вещество – MnО 2 ,

Концентрированная хлороводородная кислота –HCl,

Сероводородная кислота – р-р Н 2 S,

Хлорид бария – BaCl 2 , образует осадок с сульфат-ионом.

t o C HCl Н 2 Sр-р BaCl 2

Mn(NO 3) 2 → MnО 2 → Х → У → ↓ (BaSO 4 ?)

1) Mn(NO 3) 2 → MnО 2 + 2NO 2

2) MnО 2 + 4 HCl → MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 (газ Х)

3) Cl 2 + Н 2 S → 2HCl + S (не подходит, т.к. нет продукта͵ который дает осадок с хлоридом бария) или 4Cl 2 + Н 2 S + 4Н 2 О → 8HCl + Н 2 SO 4

4) Н 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2HCl

Пример 2. Оранжевый оксид меди поместили в концентрированную серную кислоту и нагрели. К полученному голубому раствору прилили избыток раствора гидроксида калия. Выпавший синий осадок отфильтровали, просушили и прокалили. Полученное при этом твёрдое черное вещество поместили в стеклянную трубку, нагрели и пропустили над ним аммиак.

Решение:

· Выделœение опорных моментов:

Оранжевый оксид меди – Cu 2 O,

Концентрированная серная кислота – Н 2 SO 4 ,

Голубой раствор – соль меди (II), СuSO 4

Гидроксид калия –КОН,

Синий осадок – Cu(OH) 2 ,

Прокалили – нагрели до разложения,

Твёрдое черное вещество – CuO,

Аммиак – NH 3 .

· Составление схемы превращений:

Н 2 SO 4 КОН t o C NH 3

Cu 2 O → СuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ → CuO → X

· Составление уравнений реакций:

1) Cu 2 O + 3Н 2 SO 4 → 2СuSO 4 + SO 2 +3H 2 O

2) СuSO 4 + 2КОН → Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

3) Cu(OH) 2 → CuO + Н 2 О

4) 3CuO + 2NH 3 → 3Cu + 3Н 2 О + N 2

При гравиметрическом определении железа в растворах его предварительно окисляют до Fe3+, а затем действием NH4OH доводят до конца гидролиз соли железа:

Fe3+ + H20 FeOH2+ + H+

Fe(OH)++ H2O -> Fe(OH)3I+ H+

При прокаливании Fe(OH)3 (вернее, водная окись железа Fe2O3-ZiH2O) теряет воду и превращается в безводную окись:

2Fe(OH)3 -* Fe2O3+ 3H2Of

которую и взвешивают. Растворимость гидроокиси железа очень мала (ПР = 3,2 10~38), поэтому она количественно осаждается даже из слабокислых растворов. Малая растворимость приводит к тому, что относительное пересыщение раствора во время осаждения очень велико, поэтому выделяющийся осадок аморфен и имеет очень большую поверхность. Для лучшей коагуляции осадка осаждение проводят при нагревании в присутствии электролита (солей аммония). Осадок нелегко пептизируется, его можно промывать горячей водой, но если промывание продолжается долго, то вместо воды лучше использовать 1%-ный раствор NH4Cl. Прокаливать осадок нужно на горелке при доступе воздуха, особенно во время сжигания бумажного фильтра; длительного прокаливания следует избегать, чтобы не произошло частичного восстановления окиси железа углеродом до Fe3O4 (и даже до металлического железа).

Ход определения. К раствору соли Мора (7-10 мл, содержащих не более 0,1 г железа) прибавляют 10 мл H2O, 3 г х. ч. NH4Cl1 раствор нагревают почти до кипения (но не кипятят), добавляют по каплям при перемешивании 1-2 мл концентрированной HNO3 и продолжают нагревание еще 3-5 мин. Затем добавляют в раствор 100-150 мл горячей воды и NH4OH (1: I) при перемешивании до появления явного запаха аммиака**; раствор с осадком оставляют на 5 мин и приступают к фильтрованию.

* Данное определение носит учебный характер и служит хорошим примером осаждения аморфных осадков. На практике обычно пользуются титриметриче-скими методами определения железа как более точными и быстрыми.

** Прибавляя аммиак, нужно убедиться, что им пахнет раствор; осадок гидроокиси железа не амфотерен, поэтому небольшой избыток NH4OH не по-Кредиг определению.

Фильтровать следует через фильтр средней плотности (белая лента) диаметром 9 см. Слив на фильтр жидкость с осадка, промывают фильтр несколько раз декантацией горячей водой. После этого переносят осадок на фильтр, оставшиеся на стакане и палочке частицы осадка снимают кусочками беззольного фильтра.

Промывание осадка на фильтре продолжают до полного удаления Cb, т. е. до тех пор, пока порция промывных вод, подкисленная HNO3, не перестанет давать мути с AgNO3-Осаждение, отфильтровывание и промывание осадка заканчивают обязательно в один прием, оставлять не промытый до конца осадок на фильтре нельзя, он высыхает, в нем образуются каналы, и в дальнейшем промывная жидкость не будет извлекать из осадка загрязняющие вещества.

Промытый осадок подсушивают и еще слегка влажным вместе с фильтром переносят в прокаленный до постоянной массы тигель. Далее осторожно подсушивают фильтр и обугливают его на маленьком пламени горелки так, что бы он не загорелся. Затем озоляют его и, постепенно усиливая нагревание, прокаливают тигель с осадком до постоянной массы. Лучше прокаливать осадок в муфельной печи при 800-900 °С.

Вычисление. Найдя массу осадка, рассчитывают, сколько в нем содержится железа, пользуясь фактором пересчета.

Аналогично определяют железо в различных содержащих его объектах. Например, при анализе железной проволоки навеску* ее (около 0,1 г) растворяют при нагревании в 10-15 мл 2 н. HNO3. Раствор Fe(NO3J3 анализируют, как описано выше. Найдя количество железа в осадке Fe2O3, рассчитывают процентное содержание железа в навеске проволоки.

1. Осадок, полученный при взаимодействии растворов сульфата железа(III) и нитрата бария, отфильтровали.Фильтрат обработали избытком едкого натрия. Выпавший осадок отделили и прокалили. Полученное вещество обработали избытком раствора соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

2. Литий сплавили с серой. Полученную соль обработали разбавленной соляной кислотой, при этом выделился газ с запахом тухлых яиц. Этот газ сожгли в избытке кис­лорода, при этом выделился газ с характерным резким запахом. При пропускании этого газа в избыток гидрок­сида натрия образовалась средняя соль. Напишите урав­нения описанных реакций.

3. Нитрат калия подвергли термическому разложению. Вы­делившийся газ на свету пропустили через насыщенный раствор сероводорода в воде. Выпавшее вещество желтого цвета сплавили с железом, а полученную соль обработа­ли разбавленной соляной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

4. Расплав хлорида натрия подвергли электролизу. Газ, вы­делившийся на аноде, прореагировал с водородом с обра­зованием нового газообразного вещества с характерным резким запахом. Его растворили в воде и обработали рас­четным количеством перманганата калия, при этом обра­зовался газ желто-зеленого цвета. Это вещество вступает при охлаждении в реакцию с гидроксидом натрия. На­пишите уравнения описанных реакций.

5 Нитрат натрия сплавили с оксидом хрома в присутствии карбоната натрия. Выделившийся при этом газ прореаги­ровал с избытком раствора гидроксида бария с выпаде­нием осадка белого цвета. Осадок растворили в избытке раствора соляной кислоты и в полученный раствор доба­вили нитрат серебра до прекращения выделения осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

6. Литий прореагировал с водородом. Продукт реакции рас­творили в воде, при этом образовался газ, реагирующий с бромом, а полученный раствор при нагревании проре­агировал с хлором с образованием смеси двух солей. На­пишите уравнения описанных реакций.

6. Натрий сожгли на воздухе. Образовавшееся при этом твердое вещество поглощает углекислый газ с выделе­нием кислорода и соли. Последнюю соль растворили в соляной кислоте, а к полученному при этом раствору до­бавили раствор нитрата серебра. При этом выпал белый творожистый осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

7.Калий сплавили с серой. Полученную соль обработали со­ляной кислотой. Выделившийся при этом газ пропустили через раствор бихромата калия в серной кислоте. Выпав­шее вещество желтого цвета отфильтровали и сплавили с алюминием. Напишите уравнения описанных реакций.

8. Магний растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору последовательно добавили ги­дроксид натрия, бромоводородную кислоту, фосфат на­трия. Напишите уравнения описанных реакций.

9.Кальций сожгли в атмосфере азота. Полученную соль разложили кипящей водой. Выделившийся газ сожгли в кислороде в присутствии катализатора, а к суспензии прибавили раствор соляной кислоты. Напишите уравне­ния описанных реакций.

Показать

Кальций реагирует с азотом с образованием нитрида кальция: ЗСа + N 2 = Ca 3 N 2 . Под действием воды последнее соединение переходит в гидроксид кальция и аммиак: Ca 3 N 2 + 6Н 2 O= ЗСа(ОН) 2 + 2NH 3 . Окисление аммиака кислородом в присутствии катализа­тора приведет к образованию оксида азота (II): 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6Н 2 O Гидроксид кальция вступает с соляной кислотой в реак­цию нейтрализации: Са(ОН) 2 + 2НСl = СаСl 2 + 2Н 2 O

10. Барий растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделился бесцветный газ - несолеобразующий ок­сид. Полученный раствор разделили на три части. Первую выпарили досуха, полученный осадок прокалили. Ко вто­рой части добавили раствор сульфата натрия до прекраще­ния выделения осадка; к третьей добавили раствор карбо­ната натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

Показать

При окислении бария азотной кислотой выделяется ни­трат бария, оксид азота (I) и вода: 4Ва + 10HNO 3 = 4Ba(NO 3) 2 + N 2 O + 5Н 2 O Термическое разложение нитрата бария приводит к об­разованию нитрита бария и кислорода: Ba(NO 3) 2 = Ba(NO 2) 2 + O 2 . В результате обменной реакции нитрата бария с сульфа­том натрия сульфат бария выпадет в осадок: Ba(NO 3) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaNO 3 . Взаимодействие карбоната натрия с нитратом бария пой­дет до конца, поскольку в осадок выпадет карбонат бария: Ba(NO 3) 2 + Na 2 CO 3 = BaCO 3 ↓ + 2NaNO 3 .

11. Алюминий вступил в реакцию с Fe 3 0 4 . Полученную смесь веществ растворили в концентрированном раство­ре гидроксида натрия и отфильтровали. Твердое веще­ство сожгли в атмосфере хлора, а фильтрат обработали концентрированным раствором хлорида алюминия. На­пишите уравнения описанных реакций.

Показать

В результате первой реакции образуется оксид алюминия и железо: 8Аl+ 3Fe 3 0 4 = 4А1 2 O 3 +9Fe. Из этой смеси веществ с концентрированным раствором гидроксида натрия будет реагировать оксид алюминия: 4А1 2 O 3 + 2NaOH + ЗН 2 O= 2Na. Твердый остаток представляет собой железо, которое при взаимодействии с хлором дает хлорид железа (III): 2Fe + ЗСl 2 = 2FeCl 3 . Взаимодействие тетрагидроксоалюмината натрия с хлори­дом алюминия приведет к образованию гидроксида алюми­ния и хлорида натрия: 3Na + АlСl 3 = 4Аl(ОН) 3↓ + 3NaCl.

12.Сульфат бария сплавили с коксом. Твердый остаток рас­творили в соляной кислоте, выделившийся газ вступил в реакцию с оксидом серы (IV), а раствор - с сульфитом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

Показать
Углерод восстанавливает сульфат бария до сульфида: BaSO 4 + 4С = BaS + 4CO Последний реагирует с соляной кислотой с образованием сероводорода: BaS + 2НСl = ВаСl 2 + H 2 S. Взаимодействие сероводорода с оксидом серы (IV) дает серу и воду: 2H 2 S + SO 2 = 2Н 2 O +3S. Хлорид бария вступает в обменную реакцию с сульфитом натрия ВаСl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 3 ↓ + 2NaCl.

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

Показать

Кремний реагирует с концентрированным раствором ги­дроксида натрия с образованием силиката натрия и выделе­нием водорода: Si + 2NaOH + Н 2 O= Na 2 SiO 3 + 2Н 2 . Под действием углекислого газа силикат натрия перехо­дит в карбонат натрия и оксид кремния: Na 2 SiO 3 + СO 2 = Na 2 C0 3 + SiO 2↓ Оксид кремния реагирует с фтороводородом с образова­нием фторида кремния и воды: Si0 2 + 4HF = SiF 4 + 2Н 2 O Оксид кремния реагирует с магнием с образованием кремния и оксида магния: Si0 2 + 2Mg = Si + 2MgO.

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

Показать

При взаимодействии азота и водорода образуется аммиак: N 2 + ЗН 2 =2NH 3 Его реакция с азотной кислотой приведет к нитрату ам­мония: NH 3 + HNO 3 = NH 4 N0 3 . Разложение нитрата аммония может протекать по не­скольким направлениям, но только в одном из них образу­ется не смесь оксидов азота, а единственный его оксид: NH 4 NO 3 = N 2 O+2Н 2 O При взаимодействии гидроксида натрия и нитрата аммо­ния образуются нитрат натрия, аммиак и вода: NH 4 NO 3 + NaOH = NaNO 3 + NH 3 + H 2 0.

15. Красный фосфор окислили кипящей азотной кислотой. Выделившийся при этом газ поглотили раствором ги­дроксида калия. Продукт окисления в первой реакции нейтрализовали гидроксидом натрия, а к образовавшейся реакционной массе по каплям добавили раствор хлорида кальция до прекращения выделения осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

Показать

Азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты; при этом также образуется оксид азота (IV) и вода: Р + 5HNO 3 = Н 3 РO 4 + 5NO 2 + Н 2 O Оксид азота (IV) диспропорционирует в растворе гидрок­сида калия: 2NO 2 + 2КОН = KNO 2 + KNO 3 + Н 2 O Фосфорная кислота вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия: Н 3 Р0 4 + 3NaOH = Na 3 P0 4 + 3H 2 0. При взаимодействии фосфата натрия и хлорида кальция образуется фосфат кальция и хлорид натрия: 2Na 3 P0 4 + ЗСаСl 2 = Са 3 (РO 4) 2↓ + 6NaCl.

16. Кислород подвергли воздействию электроразряда в озо­наторе. Полученный газ пропустили через водный рас­твор йодида калия, при этом выделился новый газ без цвета и запаха, поддерживающий горение и дыхание. В атмосфере последнего газа сожгли натрий, а полу­ченное при этом твердое вещество прореагировало с углекислым газом. Напишите уравнения описанных реакций.

Показать
Кислород обратимо превращается в озон: При реакции последнего с йодидом калия образуются йод, кислород и гидроксид калия: O 3 + 2KI + Н 2 O=I 2↓ + O 2 + 2КОН. Натрий окисляется кислородом воздуха до пероксида на­трия: O 2 + 2Na = Na 2 0 2 . Взаимодействие последнего с углекислым газом приведет к образованию карбоната натрия и кислорода: 2Na 2 0 2 + СO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 .

17. Концентрированная серная кислота прореагировала с ме­дью. Выделившийся при этом газ полностью поглотили избытком раствора гидроксида калия. Продукт окисле­ния меди смешали с расчетным количеством гидрокси­да натрия до прекращения выделения осадка. Последний растворили в избытке соляной кислоты. Напишите урав­нения описанных реакций.

Показать

При окислении меди концентрированной серной кисло­той образуются сульфат меди (II), оксид серы (IV) и вода: Сu + 2H 2 S0 4 = CuS0 4 + S0 2 + 2Н 2 O Оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом калия с обра­зованием средней соли: SO 2 + 2КОН = K 2 SO 3 + Н 2 O При взаимодействии сульфата меди (II) с гидроксидом натрия при соотношении 1: 2 выпадает осадок гидроксида меди (П): CuS0 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2↓ . Последнее соединение вступает в реакцию нейтрализации с соляной кислотой: Cu(OH) 2 + 2НСl = СuСl 2 + 2Н 2 O.

18. Хром сожгли в атмосфере хлора. К образовавшейся соли добавили по каплям гидроксид калия до прекращения выделения осадка. Полученный осадок окислили пере­кисью водорода в среде едкого калия и упарили. К по­лученному твердому остатку добавили избыток горячего раствора концентрированной соляной кислоты. Напиши­те уравнения описанных реакций.

Показать

Хром сгорает в атмосфере хлора с образованием хлорида хрома (III): 2Cr + ЗС1 2 = 2CrCl 3 . При взаимодействии этого соединения с гидроксидом ка­лия выпадает осадок гидроксида хрома(Ш): СгСl 3 + 2КОН = Cr(OH) 3↓ + ЗКСl. Окисление гидроксида хрома (III) пероксидом водорода в щелочной среде протекает по следующему уравнению: 2Сг(ОН) 3 + ЗН 2 0 2 + 4КОН = 2К 2 СгO 4 + 8Н 2 O Хромат калия способен разлагаться разбавленными кис­лотами с образованием бихроматов, а с концентрированной горячей соляной кислотой вступает в окислительно-восста- новительную реакцию: 2К 2 СгO 4 + 16НСl = 2СгСl 3 + 4КСl + ЗСl 2 + 8Н 2 O

19. Перманганат калия обработали концентрированной го­рячей соляной кислотой. Выделившийся при этом газ собрали, а к реакционной массе по каплям прибавили раствор гидроксида калия до прекращения выделения осадка. Собранный газ пропустили через горячий раствор гидроксида калия, при этом образовалась смесь двух со­лей. Раствор выпарили, твердый остаток прокалили в присутствии катализатора, после чего в твердом остатке осталась одна соль. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Показать

Перманганат калия окисляет соляную кислоту до хлора. При этом продуктом восстановления является хлорид мар­ганца (II): 2КМnO 4 + 16НСl = 2МnСl 2 + 5Сl 2 + 2КСl + 8Н 2 O Именно хлорид марганца (II) вступает в реакцию с ги­дроксидом калия: МnСl 2 + 2КОН = Mn(OH) 2↓ + 2КСl При диспропорционировании хлора в горячей щелочи об­разуется смесь хлорида и хлората калия: 6КОН + ЗСl 2 = 5КСl + КСlO 3 + ЗН 2 O После испарения воды и нагревании выше температуры плавления хлорат калия разлагается по различным направ­лениям. В присутствии катализатора продуктами разложе­ния являются кислород и хлорид калия: 2КСlO 3 = 2КСl+ 3O 2 .

20. Простое вещество, полученное при нагревании фосфата кальция с коксом и оксидом кремния, сплавили с металлическим кальцием. Продукт реакции обработали водой, а выделившийся газ собрали и пропустили через раствор соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

21. Осадок, полученный при взаимодействии растворов хлорида железа (ІІІ) и нитрата серебра, отфильтровали. Фильтрат обработали раствором едкого кали. Выпавший осадок бурого цвета отдели ли и прокалили. Полученное вещество при нагревании реагирует с алюминием с выделением тепла и света. Напишите уравнения описанных реакций.

22. Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водорода с перманганатом калия, реагирует с железом. Продукт реакци растворили в воде и добавили к нему сульфид натрия. Более легкое из образовавшихся нерастворимых веществ отделили и ввели в реакцию с горячей концентрированной азотной кислотой. Напишите
уравнения описанных реакций.

23. В раствор, полученный при взаимодействии алюминия с разбавленной серной кислотой, по каплям добавляли раствор гидроксида натрия до образования осадка. Выпавший осадок белого цвета отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

24. После кратковременного нагревания неизвестного порошкообразного вещества оранжевого цвета начинается самопроизвольная реакция, которая сопровождается изменением цвета на зелёный, выделением газа и искр. Твёрдый остаток смешали с едким кали и нагрели, полученное вещество внесли в разбавленный раствор соля-
ной кислоты, при этом образовался осадок зелёного цвета, который растворяется в избытке кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

25. Через раствор хлорида меди (ІІ) с помощью графитовых электродов пропускали постоянный электрический ток. Выделившийся на катоде продукт электролиза растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся при этом газ собрали и пропустили через раствор гидроксида натрия. Выделившийся на аноде газообразный продукт электролиза пропустили через горячий раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

26. Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте и в полученный раствор добавили избыток щёлочи, получив прозрачный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

27. Азотную кислоту нейтрализовали пищевой содой, нейтральный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Образовавшееся вещество внесли в подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, при этом раствор обесцветился. Азотсодержащий продукт реакции поместили в раствор едкого натра и добавили
цинковую пыль, при этом выделился газ с резким характерным запахом. Напишите уравнения -описанных реакций.При взаимодействии цинка с раствором щёлочи выделяется атомарный водород, который является очень сильным восстановителем, поэтому нитрат натрия (нитрат -ион) восстанавливается до аммиака (уравнение 4)

28. К раствору хлорного железа добавили кальцинированную соду и выпавший осадок отделили и прокалили. Над полученным веществом пропустили при нагревании угарный газ и твёрдый продукт последней реакции ввели во взаимодействие с бромом. Напишите уравнения описанных реакций.

29. В раствор нитрата ртути (ІІ) добавили медную стружку После окончания реакции раствор профильтровали и фильтрат по каплям прибавляли к раствору, содержащему едкий натр и гидроксид аммония. При этом наблюдали кратковременное образование осадка, который растворялся с образованием раствора ярко-синего цвета. При
добавлении в полученный раствор избытка раствора серной кислоты происходило изменение цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Показать

Более активный металл (медь) будет вытеснять менее активный металл (ртугь) из её соединений (уравнение І). При добавлении щёлочи в раствор соли меди будет образовываться нерастворимое основание Сu(ОН)2 (уравнение 2), которое растворяется в избытке аммиака и образуется комплексное соединение, имеющее сине-фиолетовую окраску (уравнение 3). Комплексное соединение разрушается в присутствии сильной кислоты, более прочно связывающей аммиак, и цвет раствора изменится (уравнение 4). Br 2 +2NaI=2NaI Взаимодействие серы с бромом в инертной атмосфере приведет к образованию бромида серы(I): Br 2 +2S=S 2 Br 2 Окисление серы азотной кислотой приведет к серной кислоте: S+6HNO 3 =H 2 SO 4 + NO 2 +2H 2 O Концентрированная азотная кислота окисляет йодиды до йода: 2NaI+4HNO 3 = I 2+ 2NO 2 +2NaNO 3 + 2H 2 O