Азотная кислота сульфит калия уравнение

Сульфат калия: способы получения и химические свойства

Сульфат калия K₂SO₄ — соль щелочного металла калия и серной кислоты. Белый, термически устойчивый. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса Mr = 174,26; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,662; t_пл = 1074º C; t_кип > 2000º C

Способ получения

1. В результате взаимодействия при надпероксида калия и серы образуется сульфат калия:

2. Оксид калия реагирует с оксидом серы. В результате реакции образуется сульфат калия:

K₂O + SO₃ = K₂SO₄

3. В результате реакции между гидроксидом калия и серной кислотой происходит образование сульфата калия и воды:

4. Гидросульфат калия при 240 ºС разлагается с образованием сульфата калия и серной кислоты:

5. При взаимодействии концентрированного гидроксида калия и гидросульфата калия образуется сульфат калия и вода:

6. Сульфат калия взаимодействует с хлоридом калия при 450–700º C с образованием сульфата калия и соляной кислоты:

7. Твердый хлорид калия реагирует с концентрированной серной кислотой в состоянии кипения. В результате реакции образуется сульфат калия и газ хлороводород:

8. При температуре выше 500º С твердый сульфид калия взаимодействует с кислородом, образуя сульфат калия:

Качественная реакция

Качественная реакция на сульфат калия — взаимодействие его с хлоридом бария, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в азотной кислоте:

1. При взаимодействии с хлоридом бария , сульфат калия образует сульфат бария и хлорид калия:

Химические свойства

1. Сульфат калия может реагировать с простыми веществами :

1.1. Сульфат калия реагирует с углеродом при температуре 900º C. При этом образуются сульфид калия и угарный газ:

1.2. С водородом сульфат калия реагирует при температуре 600º C, в присутствии катализатора Fe₂O₃ с образованием сульфида калия и воды:

2. Сульфат калия вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Сульфат калия взаимодействует с гидроксидами :

2.1.1. Сульфат калия реагирует с гидроксидом бария с образованием гидроксида калия и сульфата бария:

2.2. Сульфат калия может реагировать с кислотами :

2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой твердый сульфат калия образует гидросульфат калия:

2.3. Сульфат калия может взаимодействовать с оксидами :

2.3.1. Сульфат калия реагирует с оксидом серы (VI) . Взаимодействие сульфата калия с оксидом серы (VI) приводит к образованию пиросульфата калия:

2.4. Сульфат калия реагирует с солями :

2.4.1. Сульфат калия взаимодействует с хлоридом бария . При этом образуются хлорид калия и осадок сульфат бария:

Азотная кислота. Примеры заданий с объяснениями.

Азотная кислота обладает большой реакционной способностью, и взаимодействует с разными веществами,- как с простыми, так и сложными, поэтому часто встречается в заданиях ОГЭ и ЕГЭ разного уровня.

Сегодня мы разберем два задания из ЕГЭ, одно из которых простое, другое посложнее, оба — на химические свойства азотной кислоты.

На следующем уроке будут две задачи, в которых будет присутствовать HNO₃ .

Задание1:

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых реагирует как серебро, так и железо (при нагревании).

2) разбавленная серная кислота;

3) концентрированная азотная кислота;

4) раствор гидроксида натрия;

5) концентрированная серная кислота.

Решение:

Для того, чтобы решить это задание, необходимо вспомнить химические свойства веществ.

Серебро — это мягкий белый, блестящий переходный металл, который по химическим свойствам занимает промежуточное положение между Cu и Au;

как и медь Ag реагирует с серой и ее соединениями, а также легко растворяется в горячей концентрированной серной кислоте, разбавленной и концентрированной азотной кислотах.

Железо также как и серебро является переходным металлом, который занимает 4 место по распространенности в земной коре; он реагирует с кислородом воздуха с образованием оксидов — Fe₃O₄, Fe₂O₃ , FeO (нестабилен).

Также железо образует с серой соединение железный пирит — FeS₂ , на первый взгляд в котором у Fe степень окисления равна +4, однако, пирит это фактически полисульфид железа, где его валентность равна II.

Важно! Железо не образует амальгамы с ртутью, как многие металлы, поэтому из него изготавливают колбы для перевозки Hg.

Fe вступает в реакции замещения с галогенами — фтором, хлором и бромом и йодом; в реакциях с сильными концентрированными кислотами (H₂SO₄, HNO₃ ) реагирует только при нагревании, а с разбавленными взаимодействует без нагревания.

Отсюда, ответ 3 и 5.

Задание 2:

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) сульфит калия (р-р) и азотная кислота;

Б) гидроксид алюминия и гидроксид натрия (р-р);

В) хлорид аммония (тв.) и гидроксид кальция (тв.);

Г) нитрат бария (р-р) и серная кислота.

2) видимых изменений не наблюдается;

3) образование осадка;

4) выделение газа;

5) обесцвечивание раствора.

Решение:

Итак, это задание не очень сложное, однако, при его выполнении нужно внимательно записать уравнения химических реакций и пользоваться таблицей растворимости.

Первая реакция — между сульфитом калия и азотной кислотой:

В продуктах реакции ты ожидал увидеть сернистую кислоту и нитрат калия, но H₂SO₃ неустойчива, как и угольная, поэтому распадается на оксид серы (IV) и воду; соответственно, здесь происходит выделение газа в виде SO₂ .

Вторая реакция — между гидроксидом алюминия и гидроксидом натрия (р-р), составим уравнение:

Третья реакция — между хлоридом аммония (тв.) и гидроксидом кальция (тв.); при взаимодействии NH₄Cl и гашеной извести образуется гидроксид аммония, который распадается на аммиак и воду соответственно:

И, последняя реакция между нитратом бария и серной кислотой; как ты наверняка знаешь, одной из качественных реакций на соли сульфатов являются соединения бария, образуя осадок белого цвета BaSO₄ , который, кстати, нерастворим в кислотах

Из вышеперечисленных реакций выводим ответ: 4143.

Решение заданий занятия № 3

Решение заданий занятия № 3.

(Обоснования и ответы взяты из решения Ольги Эдуардовны Сикорской)

1) перманганат калия с нитритом натрия в растворе гидроксида калия

Перманганат калия – окислитель, нитрит натрия – восстановитель, среда щелочная.

В щелочной среде перманганат восстанавливается до манганата калия (схема 1), нитрит окисляется до нитрата.

2KMnO4 +NaNO2 + 2KOH = NaNO3+ 2 K2MnO4+ H2O

Это задание все выполнили без ошибок.

2) сероводород с водным раствором хромата калия;

Хромат калия – окислитель, сероводород – восстановитель, среда будет близка к нейтральной, так как сероводород – очень слабая кислота, а растворимость сероводорода незначительная. В нейтральной среде хромат восстанавливается до гидроксида хрома (III) (схема 3), а сероводород окисляется до серы (схема 7)

2K2CrO4 + 3H2S + 2H2O = 3S + 2Cr(OH)3 + 4KOH

В этом задании были допущены ошибки, некоторые посчитали, что продуктом окисления сероводорода будет сульфат-ион.

3) алюминий с очень разбавленной азотной кислотой (см. таблицу 1)

Алюминий – восстановитель, азотная кислота – окислитель. Среда кислая. Согласно таблице 1, азотная кислота восстановится до иона аммония, алюминий окислится до Аl 3+

8Al +30HNO3 = 3NH4NO3 + 8Al(NO3)3 +9H2O

Это задание все выполнили без ошибок.

4) фосфор с концентрированной серной кислотой

Фосфор – восстановитель, серная кислота концентрированная – сильный окислитель. Среда кислая. Согласно схеме 6, серная кислота восстановится в SO2 , a фосфор окислится до фосфорной кислоты.

2Р +5Н2SO4(конц) = 5SO2 +2H3PO4 +2H2O В качестве продукта можно было записать метафосфорную кислоту, особенно, если концентрацию серной кислоты считать близкой к 100%.

Многие посчитали, что продуктом окисления фосфора будет фосфористая кислота. Возможно, если фосфора избыток, а серной кислоты – недостаток, и она не очень концентрированная, так может получиться. Но фосфористая кислота легко окисляется до фосфорной.

5) сульфит калия с концентрированной азотной кислотой

Cульфит калия — восстановитель, концентрированная азотная кислота – окислитель сильный. Среда кислая.

Согласно схеме 4, концентрированная азотная кислота восстановится до NO2 , а сульфит калия окислится в сульфат калия.

К2SO3 + 2 HNO3(конц) = К2SO4 +2NO2 +H2O

В некоторых работах как продукт восстановления концентрированной азотной кислоты указан NO.

6) бромат калия с йодидом калия в сернокислом растворе

Бромат калия – окислитель, иодид калия – восстановитель. Среда кислая. Кислородные соединения галогенов восстанавливаются до галогенид-ионов, галогениды окисляются до свободных галогенов.

КВrO3 +6KI +3H2SO4 = KBr +3I2 + 3K2SO4 +3H2O

Некоторые участники мастер-класса не ограничились материалами лекции, заглянули в справочники и нашли информацию о том, что в кислой среде бромат восстановится до свободного брома:

2КВrO3 +10KI +6H2SO4 = Br2 +5I2 + 6K2SO4 +6H2O

Возникает вопрос: как правильно? Мы на него не сможем однозначно ответить: это зависит от соотношения реагентов, их концентраций. В заданиях С1 ЕГЭ выполнить задание так, как задумано составителями помогут ключевые вещества, присутствующие в схеме. В целом, при проверке заданий С1 правильным считается решение, соответствующее условию и не противоречащее здравому смыслу. В материалах занятия № 4 вы увидите, что возможно несколько правильных решений одного и того же задания.

В этом задании было допущено много ошибок при составлении формулы бромата:

ВrO –– гипобромит; ВrO2– – бромит; ВrO3– – бромат; ВrO4 –– пербромат.

7) сульфат железа (II) с концентрированной серной кислотой

Cульфат железа (II) –восстановитель, концентрированная серная кислота – окислитель. Среда кислая. Согласно схеме 6, концентрированная серная кислота восстановится до SO2, а сульфат железа (II) окислится в сульфат железа (III).

2FeSO4 + 2H2SO4(конц) = Fe2(SO4)3 +SO2+2H2O

Некоторые указали в качестве продукта восстановления серной кислоты серу, но она тут же будет окисляться серной кислотой до сернистого газа.

8) сульфат хрома (III) с бромом в растворе гидроксида калия

Сульфат хрома (III) – восстановитель, бром –окислитель. Среда щелочная.

Все соединения хрома(III) можно окислить в щелочной среде до хромата, бром восстановится в бромид ион.

Сr2(SO4)3 +3Br2 +16KOH = 2K2CrO4 +6KBr +3K2SO4+8H2O

В некоторых работах среди продуктов оказались серная и бромоводородная кислоты, они тут же нейтрализуются гидроксидом калия до соответствующих солей.

9) нитрат натрия с раствором гидроксида натрия в присутствии алюминия

Нитрат натрия – окислитель, алюминий – восстановитель. Среда щелочная. При взаимодействии алюминия с щелочью выделяется атомарный водород, восстанавливающий нитрат — ион до аммиака:

3NaNO3 +5NaOH +8 Al +18H2O = 8Na +3NH3

В некоторых работах в левой части была пропущена вода, схема не уравнена.

Были работы, в которых в качестве продукта указан метаалюминат натрия, но он в воде сразу переходит в комплексное соединение.

В части работ продукт записан как гексагидроксоалюминат натрия, это вещество образуется в концентрированных растворах щелочей. В разбавленных растворах щелочей получается диакватетрагидроксоалюминат Na[Al(OH)4(H2O)2], который чаще всего записывают как тетрагидроксоалюминат натрия.

10) феррат калия с водным раствором аммиака.

Феррат калия – окислитель, аммиак – восстановитель, среда щелочная. Ферраты восстанавливаются до соединений железа (III), в щелочной среде, создаваемой раствором аммиака, получится гидроксид железа(III), аммиак окисляется до азота.

2К2FeO4 +2NH3 +2H2O = N2 +2Fe(OH)3 +4KOH

В некоторых работах раствор аммиака записан как гидроксид аммония (что нежелательно) или как гидрат аммиака (что допустимо, но не обязательно). В качестве продукта в некоторых работах указан FeO(OH), что допустимо, а в некоторых Fe2O3, что не совсем верно, гидроксокомплекс железа, что мало вероятно, так как железо образует гилроксокомплексы в жестких условиях Без участия катализатора аммиак окисляется до азота, в некоторых работах было показано окисления аммиака до нитрата, оксида азота (II), что мало вероятно.

В некоторых работах были допущены ошибки из-за неправильно записанных формул исходных веществ, пропущены коэффициенты, не сокращены кратные коэффициенты, не написаны обоснования выбора тех или иных продуктов.