Задание 32 на ЕГЭ по химии: реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ

Задание 32 на ЕГЭ по химии (бывшее задание С2 «нового типа») содержит описание эксперимента, состоящего из последовательно проводимых химических реакций и лабораторных методов разделения продуктов реакций ( мысленный эксперимент ).

По моим наблюдениям, у многих учеников это задание вызывает сложности. В немалой степени это объясняется все более академическим характером преподавания химии в школах и на курсах, когда изучению особенностей работы в лаборатории и собственно проведению лабораторных экспериментов выделяется недостаточное количество внимания.

Поэтому я решил систематизировать и обобщить материал по т.н. «лабораторной» химии. В этой статье рассматриваются примеры задания 32 в ЕГЭ по химии-2018 (бывшего задания С2), с подробным разбором и анализом решения.

Для выполнения этого задания необходимо хорошее понимание некоторых тем общей химии и химии элементов, а именно: основные классы неорганических веществ , химические свойства и получение оксидов , кислот, оснований и солей, и взаимосвязь между различными классами неорганических веществ; свойства простых веществ — металлов и неметаллов; гидролиз ; электролиз; окислительно-восстановительные реакции (ОВР), основные окислители и восстановители, и их превращения в разных условиях, основные типы ОВР, химия щелочных металлов и их соединений, щелочноземельных металлов и соединений, углерода, кремния, азота, фосфора, серы, галогенов.

1. Раствор, полученный при взаимодействии меди с концентри­рованной азотной кислотой, выпарили и осадок прокалили. Газооб­разные продукты реакции разложения полностью поглощены водой, а над твердым остатком пропустили водород. Напишите уравнения описанных реакций.

Анализ и решение.

«Ключевые слова» — концентрированная азотная кислота и медь.

Медь — малоактивный металл, проявляет свойства восстанови­теля.

Окислительные свойства азотной кислоты определяет азот в степени окисления +5, поэтому при взаимодействии как с метал­лами, так и с другими восстановителями выделяется не водород, а ве­щество, содержащее азот в более низких степенях окисления; кон­центрированная азотная кислота растворяет малоактивные металлы и восстанавливается до NO₂ (уравнение 1).

«Ключевые слова» — … осадок прокалили. Нитраты металлов, на­ходящихся в ряду активности от магния до меди, разлагаются при нагревании на оксид металла, бурый газ и кислород (уравнение 2).

«Ключевые слова» — … пропустили водород. Восстановление ок­сидов металлов водородом — один из способов получения металлов (уравнение 3).

«Ключевые слова» — Газообразные продукты… поглощены во­дой…. При разложении нитрата меди выделяются NO₂ и O₂. Оксиду азота (IV) соответствуют азотистая и азотная кислоты, однако в присутствии окислителя — молекулярного кислорода в растворе образуется только азотная кислота (уравнение 4).

3) СuО + Н₂ = Сu + Н₂O

1. 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.

Анализ и решение

«Ключевые слова» — … нагревании фосфата кальция с коксом и оксидом кремния … . Первое из описанных превращений — про­мышленный способ получения фосфора (уравнение 1).

«Ключевые слова» — Простое вещество … сплавили с кальцием.

Простое вещество, образовавшееся в первом превращении, — фос­фор. Металлы (восстановители) взаимодействуют с неметаллами (окислителями) с образованием бинарных соединений (солей или оксидов) (уравнение 2).

«Ключевые слова» — Продукт … обработали водой …. При взаи­модействии фосфида Са₃Р₂ с водой происходит гидролиз (уравне­ние 3) и образуются гидроксид кальция Са(ОН)₂ и фоcфин РН₃, газ с чесночным запахом.

«Ключевые слова» — … газ … раствор соляной кислоты. Фосфин, являясь аналогом аммиака, проявляет основные свойства и реагирует с кислотой с образованием соли фосфония РН₄Сl (уравнение 4).

1) Са₃( Р +5 O₄)₂ + 5 С 0 + 3SiO₂ = 3CaSiO₃ + 2 Р 0 + 5 C +2 O↑

2) 2Р + ЗСа = Са₃Р₂

4) РН₃ + НСl = РН₄Сl

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

Анализ и решение.

Ключевые слова: «… взаимодействии растворов хлорида железа (III) и нитрата серебра…». При взаимодействии двух растворимых солей протекает реакция ионного обмена, если в продуктах реакции есть малодиссоциирующее вещество (газ, осадок, вода и др.). При взаимодействии нитрата серебра и хлорида железа (III) выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра (уравнение 1).

Далее осадок отфильтровали. Фильтрование — способ разделения смесей, при котором нерастворимые в воде вещества не проходят через тонкую пористую перегородку ( фильтр ), а растворимые в воде вещества с растворителем ( фильтрат ) переходят в отдельную емкость.

При фильтровании данного в задании раствора в осадке остается нерастворимый в воде хлорид серебра, а в фильтрат уходит растворимая в воде соль — нитрат железа (III).

Далее, ключевые слова: «… фильтрат обработали раствором едкого кали. «. При взаимодействии нитрата железа (III) с гидроксидом калия KOH протекает обменная реакция, с образованием нерастворимого в воде осадка — гидроксида железа (III)(реакция 2).

Далее, ключевые слова: « Выпавший осадок бурого цвета отдели­ли и прокалили «. Гидроксид железа (III) — нерастворимое в воде основание. Как правило, нерастворимые основания при прокаливании разлагаются на оксид металла и воду (реакция 3).

Далее « Полученное вещество при нагревании реагирует c алюминием с выделением тепла и света «. Данное описание соответствует окислительно-восстановительной реакции между оксидом железа (III) и алюминием. При нагревании смеси этих соединений происходит экзотермическая реакция восстановления железа до простого вещества-металла, при этом теплота выделяется также в форме света. Восстановление металлов из оксидов с помощью алюминия называют алюмотермией .

1) FeCl₃ + 3AgNO₃ = 3AgCl + Fe(NO₃)₃

4. Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида натрия, сожгли в кислороде. Полученный продукт последо­вательно обработали сернистым газом и раствором гидроксида ба­рия. Напишите уравнения описанных реакций.

Анализ и решение.

Первая часть: «… при электролизе расплава хлорида натрия«. Электролиз — это химическая реакция, протекающая под действием тока. При электролизе расплавов солей на катоде происходит восстановление металлов до простых веществ, на аноде — окисление неметаллов до простых веществ (уравнение 1).

Далее, ключевые слова: «Вещество, полученное на катоде … сожгли в кислороде«. При электролизе расплава хлорида натрия на катоде выделяется металлический натрий. При сжигании простое вещество натрий образует преимущественно пероксид (уравнение 2).

Ключевые слова: «Полученный продукт … обработали сернистым газом«. Пероксид натрия, как и пероксид водорода, проявляет двойственные свойства, и может выступать и как окислитель, и как восстановитель. Сернистый газ SO₂ — типичный восстановитель. При взаимодействии с сернистым газом кислород пероксида натрия выступает в качестве окислителя и восстанавливается до степени окисления -2 (уравнение 3). Подробнее про ОВР — в статье «Окислительно-восстановительные реакции».

Ключевые слова: » … Полученный продукт последо­вательно обработали сернистым газом и раствором гидроксида ба­рия«. Сульфат натрия, полученный в предыдущей стадии, вступает в реакцию ионного обмена с гидроксидом бария с выпадением осадка сульфата бария (уравнение 4).

1) 2NaCl = 2Na + Cl₂

5. Продукты разложения хлорида аммония последовательно про­пустили через нагретую трубку, содержащую оксид меди (II), а затем через склянку с оксидом фосфора (V). Напишите уравнения описан­ных реакций.

Анализ и решение.

Ключевые слова: «Продукты разложения хлорида аммония…». Хлорид аммония — соль, которая разлагается при нагревании твердой соли на газообразный аммиак и газ хлороводород (уравнение 1)

Далее, продукты разложения последовательно пропускают через нагретую трубку, содержащую оксид меди (II). Последовательно, значит, они реагируют по очереди. Оксид меди (II) — основный, при взаимодействии с кислотой HCl образует соль и воду (уравнение 2). Оксид меди (II) также проявляет окислительные свойства, при взаимодействии с аммиаком восстанавливается до простого вещества — меди, а аммиак окисляется также до простого вещества (уравнение 3). Подробнее про ОВР — в статье «Окислительно-восстановительные реакции».

Далее, продукты реакций 2 и 3 пропускают через емкость с оксидом фосфора (V). Анализируем возможность протекания химической реакции между веществами. Простое вещество медь химически малоактивно и не реагирует с кислотным оксидом фосфора. Простое вещество азот также химически малоактивно, с оксидом фосфора (V) не реагирует. Зато с кислотным оксидом фосфора (V) отлично реагируют пары воды с образованием орто-фосфорной кислоты (уравнение 4).

1) NH₄Cl = NH₃ + HCl

2) CuO + 2HCl = CuCl₂ + H2O

3) 3CuO + 2NH₃ = 3Cu + N₂ + 3H2O

6. К нерастворимой в воде соли белого цвета, которая встречается в природе в виде широко используемого в строительстве и архитек­туре минерала, прилили раствор соляной кислоты, в результате соль растворилась и выделился газ, при пропускании которого через из­вестковую воду выпал осадок белого цвета; осадок растворился при дальнейшем пропускании газа. При кипячении полученного раство­ра выпадает осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

Анализ и решение.

Из школьного курса химии хорошо известно, что нерастворимой в воде солью белого цвета, которая встречается в природе в виде широко используемого в строительстве и архитек­туре минерала является карбонат кальция CaCO₃. Нерастворимые соли растворяются под действием более сильных кислот, в данном случае, соляной кислоты (уравнение 1).

Образующийся газ пропускают через известковую воду Ca(OH)₂. Углекислый газ — типичный кислотный оксид, который при взаимодействии с щелочью образует соль — карбонат кальция (уравнение 2). Далее осадок растворился при дальнейшем пропускании газа. Здесь рассматривается очень важное свойство: средние соли многоосновных кислот под действием избытка кислоты образуют более кислые соли . Карбонат кальция в избытке углекислого газа образует более кислую соль — гидрокарбонат кальция Ca(HCO₃)₂, который хорошо растворим в воде (уравнение 3).

Свойства кислых солей в значительной степени складываются из свойств образующих кислые соли соединений . Свойства гидрокарбоната кальция определяются свойствами образующих его соединений — угольной кислоты H₂CO₃ и карбоната кальция. Несложно вывести, что при кипячении гидрокарбонат будет разлагаться на карбонат кальция (раздагается при более высоких температурах, порядка 1200 градусов Цельсия), углекислый газ и воду (уравнение 4).

7. Вещество, полученное на аноде при электролизе раствора йодида натрия с инертными электродами, прореагировало с серово­дородом. Образовавшееся твёрдое вещество сплавили с алюминием и продукт растворили в воде. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Анализ и решение.

Электролиз раствора йодида натрия с инертными электродами описывается уравнением:

1. 2NaI + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + I₂

Более подробно про электролиз можно прочитать в соответствующей статье. При этом на аноде выделяется йод. Йод реагирует с сероводородом. При этом йод окислитель , а сера — восстановитель :

2. I₂ 0 + H₂ S -2 = 2H I — + S 0

При этом образовалась твердая сера. Сера реагирует с алюминием при сплавлении, образуя сульфид алюминия. Большинство неметаллов реагируют с металлами с образованием бинарных соединений:

3. 3 S 0 + 2 Al 0 = Al₂ +3 S₃ -2

Продукт реакции алюминия с серой — сульфид алюминия — при растворении в воде необратимо распадается на гидроксид алюминия и сероводород:

Такие реакции называют также реакциями необратимого гидролиза . Подробно случаи необратимого гидролиза рассмотрены в статье.

8 . Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водоро­да с перманганатом калия, реагирует с железом. Продукт реакции 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.

9. Сульфид хрома (III) обработали водой, при этом выделился газ и осталось нерастворимое вещество. К этому веществу прибави­ли раствор едкого натра и пропустили газообразный хлор, при этом раствор приобрёл жёлтое окрашивание. Раствор подкислили сер­ной кислотой, в результате окраска изменилась на оранжевую; через полученный раствор пропустили газ, выделившийся при обработке сульфида водой, и цвет раствора изменился на зелёный. Напишите уравнения описанных реакций.

Анализ и решение.

Ключевые слова: «Сульфид хрома (III) обработали водой, при этом выделился газ и осталось нерастворимое вещество«. Сульфид хрома (III) под действием воды разлагается на гидроксид и сероводород . Подробно реакции гидролиза таких соединений рассмотрены в статье «Гидролиз». (реакция 1)

Ключевые слова: «… прибави­ли раствор едкого натра и пропустили газообразный хлор, при этом раствор приобрёл жёлтое окрашивание«. Под действием хлора в щелочной среде хром +3 окисляется до хрома +6 . Хром +6 образует кислотный оксид и гидроксид, в растворе едкого натрия образует устойчивую соль желтого цвета — хромат натрия (реакция 2).

2) 2 Cr +3 (OH)₃ + 3 Cl 0 ₂ + 10NaOH = 2Na₂ Cr +6 O₄ + 6Na Cl — + 8H₂O

Далее, ключевые слова: «Раствор подкислили сер­ной кислотой, в результате окраска изменилась на оранжевую«. Соли-хроматы в кислой среде переходят в дихроматы. Желтый хромат натрия в кислой среде превращается в оранжевый дихромат натрия (реакция 3). Это не ОВР!

Далее: «… через полученный раствор пропустили газ, выделившийся при обработке сульфида водой, и цвет раствора изменился на зелёный«. Дихромат натрия — сильный окислитель, при взаимодействии с сероводородом восстанавливается до трехвалентной соли хрома. Соединения хрома (III) — амфотерные, в кислой среде образуют соли. Соли хрома (III) окрашивают раствор в зеленый цвет (реакция 4).

10. Получение чёрно-белого изображения при фотографирова­нии основано на разложении соли неизвестного металла под дей­ствием света. При растворении этого металла в разбавленной азот­ной кислоте выделяется бесцветный газ, который на воздухе быстро изменяет свой цвет на бурый, и образуется соль, взаимодействующая с бромидом натрия с образованием творожистого осадка желтоватого цвета. Анионом в соли, используемой в фотографии, является анион кислоты, которая образуется одновременно с серной кислотой, при взаимодействии бромной воды и сернистого газа. Напишите уравне­ния описанных реакций.

11. 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.

Анализ и решение.

Разбавленная серная кислота при взаимодействии с металлами ведет себя, как обычная минеральная кислота. Металлы, находящиеся в ряду электрохимической активности левее водорода, при взаимодействии с минеральными кислотами вытесняют водород :

Далее, с гидроксидом натрия взаимодействует сульфат алюминия. В условии указано, что гидроксид натрия добавляли по каплям. Это значит, что гидроксид натрия был в недостатке, а сульфат алюминия -в значительном избытки. При таких условиях образуется осадок гидроксида алюминия:

Осадок белого цвета — гидроксид алюминия, нерастворимый в воде. П ри прокаливании нерастворимые гидроксиды разлагаются на воду и соответствующий оксид :

Полученное вещество — оксид алюминия — сплавили с карбонатом натрия. В расплаве менее летучие оксиды вытесняют более летучие из солей . Карбонат — это соль, которой соответствует летучий оксид, углекислый газ. Соответственно, при сплавлении карбонатов щелочных металлов с твердыми оксидами (кислотными и амфотерными) образуется соль, соответствующая этому оксиду, и углекислый газ:

12. Через раствор хлорида меди (II) 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.

13. Простое вещество, полученное при нагревании смеси фос­фата кальция с коксом и оксидом кремния, растворяется в растворе едкого кали. Выделяющееся газообразное вещество сожгли, продук­ты горения собрали и охладили, а в полученный раствор добавили нитрат серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

14. Зловонную жидкость, образовавшуюся при взаимодействии бромистого водорода с перманганатом калия, отделили и нагрели с железной стружкой. Продукт реакции растворили в воде и добавили к нему раствор гидроксида цезия. Образовавшийся осадок отфильтро­вали и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

15. Над поверхностью раствора едкого натра пропускали элек­трические разряды, при этом воздух окрашивался в бурый цвет, при­чём окраска через некоторое время исчезала. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твёрдый остаток представ­ляет собой смесь двух солей. Выдерживание смеси солей на воздухе приводит к образованию одного вещества. Напишите уравнения описанных реакций.

16. Кальций растворили в воде. При пропускании через получен­ный раствор сернистого газа образуется осадок белого цвета, кото­рый растворяется при пропускании избытка газа. Добавление к по­лученному раствору щёлочи приводит к образованию осадка белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

17. При сжигании на воздухе простого вещества жёлтого цвета образуется газ с резким запахом. Этот газ выделяется также при об­жиге некоторого минерала, содержащего железо, на воздухе. При действии разбавленной серной кислоты на вещество, состоящее из тех же элементов, что и минерал, но в другом соотношении, выде­ляется газ с характерным запахом тухлых яиц. При взаимодействии выделившихся газов друг с другом образуется исходное простое ве­щество. Напишите уравнения описанных реакций.

18. Газообразный продукт взаимодействия сухой поваренной соли с концентрированной серной кислотой ввели в реакцию с раст­вором перманганата калия. Выделившийся газ пропустили через рас­твор сульфида натрия. Выпавший осадок жёлтого цвета растворяется в концентрированном растворе гидроксида натрия. Напишите урав­нения описанных реакций.

19. Газ, образовавшийся при пропускании хлористого водорода через горячий раствор хромата калия, взаимодействует с железом. Продукт реакции растворили в воде и добавили к нему сульфид нат­рия. Более легкое из образовавшихся нерастворимых веществ отде­лили и ввели в реакцию с концентрированной серной кислотой при нагревании. Напишите уравнения описанных реакций.

20. Две соли содержат одинаковый катион. Термический распад первой из них напоминает извержение вулкана, при этом выделя­ется малоактивный бесцветный газ, входящий в состав атмосферы. При взаимодействии второй соли с раствором нитрата серебра обра­зуется белый творожистый осадок, а при нагревании её с раствором щёлочи выделяется бесцветный ядовитый газ с резким запахом; этот газ может быть получен также при взаимодействии нитрида магния с водой. Напишите уравнения описанных реакций.

21. К раствору сульфата алюминия добавили избыток раствора гидроксида натрия. В полученный раствор небольшими порциями прибавляли соляную кислоту, при этом наблюдали образование объ­ёмного осадка белого цвета, который растворился при дальнейшем прибавлении кислоты. В образовавшийся раствор прилили раствор карбоната натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

22. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окра­шивался в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. По­лученный раствор осторожно выпарили и установили, что твёрдый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остаётся единственное вещество. Напишите уравнения описанных реакций.

23. Оксид цинка растворили в растворе хлороводородной кисло­ты и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. Выделившееся студенистое вещество белого цвета отделили и обработали избытком раствора щёлочи, при этом осадок полностью растворился. Нейтра­лизация полученного раствора кислотой, например, азотной, при­водит к повторному образованию студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

24. Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида меди (II), реагирует с серой. Полученный продукт обра­ботали концентрированной азотной кислотой и выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

25. Смесь ортофосфата кальция, кокса и песка нагревали в элек­трической печи. Один из продуктов этой реакции может самовоспла­меняться на воздухе. Твёрдый продукт горения этого вещества при нагревании растворили в воде и через полученный раствор пропусти­ли газообразный аммиак. Напишите уравнения описанных реакций.

26. Вещество, полученное на катоде при электролизе раствора хлорида железа (II), сплавили с серой и продукт этой реакции под­вергли обжигу. Образовавшийся газ пропустили через раствор гидро­ксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

27. В нагретую концентрированную серную кислоту внесли мед­ную проволоку и выделяющийся газ пропустили через избыток раст­вора едкого натра. Раствор осторожно выпарили, твёрдый остаток растворили в воде и нагрели с порошкообразной серой. Непрореагировавшую серу отделили фильтрованием и к раствору прибавили серную кислоту, при этом наблюдали образование осадка и выделе­ние газа с резким запахом. Напишите уравнения описанных реакций.

28. 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 соля­ной кислоты, при этом образовался осадок зелёного цвета, который растворяется в избытке кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

29. Две соли окрашивают пламя в фиолетовый цвет. Одна из них бесцветна, и при лёгком нагревании её с концентрированной серной кислотой отгоняется жидкость, в которой растворяется медь; послед­нее превращение сопровождается выделением бурого газа. При до­бавлении к раствору второй соли раствора серной кислоты жёлтая окраска раствора изменяется на оранжевую, а при нейтрализации полученного раствора щёлочью восстанавливается первоначальный цвет. Напишите уравнения описанных реакций.

30. Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу с графи­товыми электродами. Осадок бурого цвета, образовавшийся в каче­стве побочного продукта электролиза, отфильтровали и прокалили. Вещество, образовавшееся на катоде, растворили в концентриро­ванной азотной кислоте при нагревании. Продукт, выделившийся на аноде, пропустили через холодный раствор гидроксида калия. На­пишите уравнения описанных реакций.

31. Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водорода с бертолетовой солью, ввели в реакцию с алюминием. Продукт реак­ции растворили в воде и добавили гидроксид натрия до прекращения выделения осадка, который отделили и прокалили. Напишите урав­нения описанных реакций.

32. Неизвестная соль бесцветна и окрашивает пламя в жёлтый цвет. При лёгком нагревании этой соли с концентрированной сер­ной кислотой отгоняется жидкость, в которой растворяется медь; по­следнее превращение сопровождается выделением бурого газа и об­разованием соли меди. При термическом распаде обеих солей одним из продуктов разложения является кислород. Напишите уравнения описанных реакций.

33. Вещество, полученное на аноде при электролизе расплава йодида натрия с инертными электродами, выделили и ввели во взаи­модействие с сероводородом. Газообразный продукт последней реак­ции растворили в воде и к полученному раствору добавили хлорное железо. Образовавшийся осадок отфильтровали и обработали горя­чим раствором гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

34. Газы, которые выделяются при нагревании угля в концентри­рованных азотной и серной кислотах, смешали друг с другом. Про­дукты реакции пропустили через известковое молоко. Напишите уравнения описанных реакций.

35. Смесь железного порошка и твёрдого продукта, полученно­го при взаимодействии сернистого газа и сероводорода, нагрели без доступа воздуха. Полученный продукт подвергли обжигу на воздухе. Образовавшееся твёрдое вещество реагирует с алюминием с выделе­нием большого количества тепла. Напишите уравнения описанных реакций.

36. Вещество чёрного цвета получили, прокаливая осадок, который образуется при взаимодействии растворов гидроксида натрия и сульфата меди (II). При нагревании этого вещества с углем полу­чают металл красного цвета, который растворяется в концентриро­ванной серной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

37. Простое вещество, смесь которого с бертолетовой солью используется в спичках и воспламеняется при трении, сожгли в из­бытке кислорода. Твёрдое вещество белого цвета, образовавшееся в результате сгорания, растворили в избытке раствора гидроксида натрия. Полученная при этом соль с раствором нитрата серебра об­разует осадок ярко-жёлтого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

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

39. Раствор, полученный при пропускании сернистого газа че­рез бромную воду, нейтрализовали гидроксидом бария. Выпавший осадок отделили, смешали с коксом и прокалили. При обработке продукта прокаливания хлороводородной кислотой выделяется газ с запахом тухлых яиц. Напишите уравнения описанных реакций.

40. Вещество, образующееся при добавлении цинкового порошка в раствор хлористого железа, отделили фильтрованием и растворили в горячей разбавленной азотной кислоте. Раствор упарили, твёрдый остаток прокалили и выделившиеся газы пропустили через раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

41. Газ, выделившийся при нагревании раствора хлористого водо­рода с оксидом марганца (IV), ввели во взаимодействие с алюмини­ем. Продукт реакции растворили в воде и добавили сначала избыток раствора гидроксида натрия, а затем соляную кислоту (избыток). На­пишите уравнения описанных реакций.

42. Смесь двух бесцветных, не имеющих цвета и запаха, газов А и В пропустили при нагревании над катализатором, содержащим железо, и образующимся при этом газом В нейтрализовали раствор бромоводородной кислоты. Раствор выпарили и остаток нагрели с едким кали, в результате выделился бесцветный газ В с резким за­пахом. При сжигании газа В на воздухе образуются вода и газ А. На­пишите уравнения описанных реакций.

43. Сернистый газ пропустили через раствор перекиси водорода. Из образовавшегося раствора выпарили воду и к остатку добавили магниевую стружку. Выделяющийся газ пропустили через раствор медного купороса. Выпавший осадок чёрного цвета отделили и под­вергли обжигу. Напишите уравнения описанных реакций.

44. К нерастворимой в воде соли белого цвета, которая встреча­ется в природе в виде широко используемого в строительстве и архи­тектуре минерала, прилили раствор соляной кислоты, в результате соль растворилась и выделился газ, при пропускании которого через известковую воду выпал осадок белого цвета, который растворился при дальнейшем пропускании газа. При добавлении в полученный раствор избытка известковой воды выпадает осадок. Напишите урав­нения описанных реакций.

45. При обжиге некоторого минерала А, состоящего из двух эле­ментов, образуется газ, имеющий характерный резкий запах и обес­цвечивающий бромную воду с образованием в растворе двух силь­ных кислот. При взаимодействии вещества Б, состоящего из тех же элементов, что и минерал А, но в другом соотношении, с концен­трированной хлороводородной кислотой выделяется ядовитый газ с запахом тухлых яиц. При взаимодействии выделившихся газов друг с другом образуются простое вещество жёлтого цвета и вода. Напи­шите уравнения описанных реакций.

46. Вещество, выделяющееся на катоде при электролизе распла­ва хлорида натрия, сожгли в кислороде. Полученный продукт поме­стили в газометр, наполненный углекислым газом. Образовавшееся вещество добавили в раствор хлорида аммония и раствор нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

47. 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.

48. При взаимодействии раствора соли А со щёлочью было по­лучено студенистое нерастворимое в воде вещество голубого цвета, которое растворили в бесцветной жидкости Б с образованием раст­вора синего цвета. Твёрдый продукт, оставшийся после осторожного выпаривания раствора, прокалили; при этом выделились два газа, один из которых бурого цвета, а второй входит в состав атмосфер­ного воздуха, и осталось твёрдое вещество чёрного цвета, которое растворяется в жидкости Б с образованием вещества А. Напишите уравнения описанных реакций.

49. Белый фосфор растворяется в растворе едкого кали с выде­лением газа с чесночным запахом, который самовоспламеняется на воздухе. Твёрдый продукт реакции горения прореагировал с едким натром в таком соотношении, что в образовавшемся веществе белого цвета содержится один атом водорода; при прокаливании последнего вещества образуется пирофосфат натрия. Напишите уравнения опи­санных реакций.

50. На раствор хлорного железа подействовали раствором едкого натра, выпавший осадок отделили и нагрели. Твёрдый продукт реак­ции смешали с кальцинированной содой и прокалили. К оставшему­ся веществу добавил и нитрат и гидроксид натрия и длительное время нагревали при высокой температуре. Напишите уравнения описан­ных реакций.

Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водоро­да с перманганатом калия, пропустили через раствор тетрагидроксоалюмината натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали, про­калили и твёрдый остаток обработали соляной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

Азотоводородную смесь нагрели до температуры 500°С и под высоким давлением пропустили над железным катализатором. Про­дукты реакции пропускали через раствор азотной кислоты до его нейтрализации. Образовавшийся раствор осторожно выпарили, твёрдый остаток прокалили и выделившийся при этом газ пропу­стили над медью при нагревании, в результате образовалось твёрдое вещество чёрного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Гидроксид трёхвалентного хрома обработали соляной кисло­той. В полученный раствор добавили поташ, выделившийся осадок отделили и внесли в концентрированный раствор едкого кали, в ре­зультате осадок растворился. После добавления избытка соляной кислоты был получен раствор зелёного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Вещество, полученное на аноде при электролизе раствора йодида натрия с инертными электродами, ввели в реакцию с кали­ем. Продукт реакции нагрели с концентрированной серной кисло­той и выделившийся газ пропустили через горячий раствор хромата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Оксид двухвалентного железа нагрели с разбавленной азотной кислотой. Раствор осторожно выпарили, твёрдый остаток раствори­ли в воде, в получившийся раствор внесли железный порошок и че­рез некоторое время профильтровали. К фильтрату добавили раствор едкого кали, выпавший осадок отделили и оставили на воздухе, при этом цвет вещества изменился. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Одно из веществ, образующихся при сплавлении оксида кремния с магнием, растворяется в щёлочи. Выделяющийся газ вве­ли в реакцию с серой, а продукт их взаимодействия обработали хло­ром. Напишите уравнения описанных реакций.

Твёрдое вещество, образующееся при взаимодействии серни­стого газа и сероводорода, при нагревании взаимодействует с алюми­нием. Продукт реакции растворили в разбавленной серной кислоте и в образовавшийся раствор добавили поташ. Напишите уравнения описанных реакций.

Неизвестный металл сожгли в кислороде. Продукт реакции, взаимодействуя с углекислым газом, образует два вещества: твёрдое, которое взаимодействует с раствором соляной кислоты с выделением углекислого газа, и газообразное простое вещество, поддерживающее горение. Напишите уравнения описанных реакций.

Продукт взаимодействия азота и лития обработали водой. Вы­делившийся в результате реакции газ смешали с избытком кислорода и при нагревании пропустили над платиновым катализатором; обра­зовавшаяся газовая смесь имела бурый цвет. Напишите уравнения описанных реакций.

Медную стружку растворили в разбавленной азотной кислоте и раствор нейтрализовали едким кали. Выделившееся вещество го­лубого цвета отделили, прокалили (цвет вещества изменился на чёр­ный), смешали с коксом и повторно прокалили. Напишите уравне­ния описанных реакций.

Фосфор сожгли в избытке хлора, образующееся твёрдое веще­ство смешали с фосфором и нагрели. Продукт реакции обработали водой, при этом выделялся бесцветный газе резким запахом. Раствор добавили к подкисленному серной кислотой раствору перманганата калия, который в результате реакции обесцветился. Напишите урав­нения описанных реакций.

Хлористое железо обработали при нагревании концентриро­ванной азотной кислотой и раствор осторожно выпарили. Твёрдый продукт растворили в воде, добавили к полученному раствору поташ и выпавший осадок отделили и прокалили. Над полученным веще­ством пропустили при нагревании газообразный водород. Напишите уравнения описанных реакций.

Неизвестная соль при взаимодействии с раствором нитрата серебра образует осадок белого цвета и окрашивает пламя горелки в жёлтый цвет. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с этой солью образуется ядовитый газ, хорошо раствори­мый в воде. В полученном растворе растворяется железо, при этом выделяется очень легкий бесцветный газ, который используется для получения металлов, например, меди, из их оксидов. Напишите уравнения описанных реакций.

Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделяющийся газ сожгли. Твёрдый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (широко используется под названием «жидкое стекло») растворили в воде и обработали раствором серной кислоты. Напишите уравне­ния описанных реакций.

Газовую смесь аммиака и большого избытка воздуха пропу­стили при нагревании над платиной и продукты реакции через неко­торое время поглотили раствором едкого натра. После выпаривания раствора был получен единственный продукт. Напишите уравнения описанных реакций.

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.

Продукт взаимодействия серы с алюминием (реакция проте­кает при нагревании) растворили в холодной разбавленной серной кислоте и в раствор добавили карбонат калия. Образовавшийся оса­док отделили, смешали с едким натром и нагрели. Напишите урав­нения описанных реакций.

Хлорид кремния (IV) нагревали в смеси с водородом. Продукт реакции смешали с магниевым порошком, нагрели и обработали во­дой; одно из образующихся веществ самовоспламеняется на воздухе. Напишите уравнения описанных реакций.

Через избыток раствора едкого кали пропустили бурый газ в присутствии большого избытка воздуха. В образовавшийся раст­вор добавили магниевую стружку и нагрели; выделившимся газом нейтрализовали азотную кислоту. Полученный раствор осторожно выпарили, твёрдый продукт реакции прокалили. Напишите уравне­ния описанных реакций.

Железную окалину растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Раствор осторожно выпари­ли и продукт реакции растворили в воде. К полученному раство­ру добавили железный порошок, через некоторое время раствор отфильтровали и фильтрат обработали раствором едкого кали, в результате выделился осадок светло-зелёного цвета, который бы­стро темнел на воздухе. Напишите уравнения описанных реакций.

К раствору кальцинированной соды добавили раствор хлори­да алюминия, выделившееся вещество отделили и внесли в раствор едкого натра. В образовавшийся раствор по каплям прибавляли раст­вор хлороводородной кислоты до прекращения образования осадка, который отделили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

В раствор нитрата ртути (II) 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.

Продукт взаимодействия фосфида магния с водой сожгли и продукты реакции поглотили водой. Образовавшееся вещество ис­пользуется в промышленности для получения двойного суперфосфа­та из фосфорита. Напишите уравнения описанных реакций.

Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с сер­ной кислотой, прокалили при 800 °С. Твёрдый продукт реакции обра­ботали концентрированным раствором щёлочи и через полученный раствор пропустили углекислый газ. Напишите уравнения реакций описанных превращений.

К раствору хлорного железа добавили железный порошок и через некоторое время раствор профильтровали. К фильтрату до­бавили гидроксид натрия, выделившийся осадок отделили и обрабо­тали перекисью водорода. К полученному веществу добавили избы­ток раствора едкого кали и бром; в результате протекания реакции окраска брома исчезла. Напишите уравнения описанных реакций.

Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кис­лотой, раствор осторожно выпарили и твёрдый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количе­ство воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине. Напишите уравнения описанных реакций.

Сернистый газ пропустили через раствор перекиси водорода. Раствор упарили и в оставшуюся жидкость добавили медную струж­ку. Выделившийся газ смешали с газом, который образуется при взаимодействии сульфида железа (II) с раствором бромоводородной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

При добавлении в раствор соли жёлтого цвета, окрашиваю­щей пламя в фиолетовый цвет, разбавленной соляной кислоты окрас­ка изменилась на оранжево-красную. После нейтрализации раствора концентрированной щёлочью цвет раствора вернулся к первоначаль­ному. При добавлении в полученный раствор хлорида бария выпадает осадок жёлтого цвета. Осадок отфильтровали и в фильтрат добавили раствор нитрата серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

Силицид магния обработали раствором соляной кислоты, продукт реакции сожгли, образовавшееся твёрдое вещество смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После охлажде­ния расплава его обработали водой и к полученному раствору доба­вили азотную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

Нерастворимое вещество, образующееся при добавлении в раствор хлористого железа едкого натра, отделили и растворили в разбавленной серной кислоте. В полученный раствор добавили цинковую пыль, выделившийся осадок отфильтровали и растворили в концентрированной соляной кислоте. Напишите уравнения опи­санных реакций.

Нитрат алюминия прокалили, продукт реакции смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. Образовавшееся вещество растворили в азотной кислоте и полученный раствор ней­трализовали раствором аммиака, при этом наблюдали выделение объёмного студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

Нитрид магния обработали избытком воды. При пропускании выделяющегося газа как через бромную воду или через нейтральный раствор перманганата калия, так и при его сжигании образуется один и тот же газообразный продукт. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Хлорная вода имеет запах хлора. При подщелачивании запах исчезает, а при добавлении соляной кислоты — становится более сильным, чем был ранее. Напишите уравнения описанных реакций.

Твёрдое вещество, образующееся при нагревании малахита, нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали концен­трированной серной кислотой и, после отделения от серной кисло­ты, внесли в раствор хлорида натрия, содержащий медные опилки, и результате образовался осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

Фосфин пропустили через горячий раствор концентрирован­ной азотной кислоты. Раствор нейтрализовали негашёной известью, выпавший осадок отделили, смешали с коксом и кремнезёмом и про­калили. Продукт реакции, который светится на воздухе, нагрели в растворе едкого натра. Напишите уравнения описанных реакций.

Железный порошок растворили в большом количестве раз­бавленной серной кислоты и через полученный раствор пропустили воздух, а затем газ с запахом тухлых яиц. Образовавшуюся нераство­римую соль отделили и растворили в горячем растворе концентриро­ванной азотной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

Бесцветные газы выделяются при выдерживании концентри­рованной серной кислоты как с хлоридом натрия, так и с йодидом натрия. При пропускании этих газов через водный раствор аммиака образуются соли. Напишите уравнения описанных реакций.

Магниевый порошок смешали с кремнием и нагрели. Про­дукт реакции обработали холодной водой и выделяющийся газ про­пустили через горячую воду. Образовавшийся осадок отделили, сме­шали с едким натром и нагрели до плавления. Напишите уравнения описанных реакций.

Один из продуктов взаимодействия аммиака с бромом — газ, входящий в состав атмосферы, смешали с водородом и нагрели в присутствии платины. Образовавшуюся смесь газов пропустили через раствор соляной кислоты и к полученному раствору добави­ли при небольшом нагревании нитрит калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Соль, полученную при растворении меди в разбавленной азотной кислоте, подвергли электролизу, используя графитовые электроды. Вещество, выделившееся на аноде, ввели во взаимодей­ствие с натрием, а полученный продукт реакции поместили в сосуд с углекислым газом. Напишите уравнения описанных реакций.

Неизвестное вещество А растворяется в концентрированной соляной кислоте, процесс растворения сопровождается выделением газа с запахом тухлых яиц; после нейтрализации раствора щёлочью образуется объёмный осадок белого (светло-зелёного) цвета. При обжиге вещества А образуются два оксида. Один из них — газ, имею­щий характерный резкий запах и обесцвечивающий бромную воду с образованием в растворе двух сильных кислот. Напишите уравне­ния описанных реакций.

Магний нагрели в сосуде, наполненном газообразным аммиа­ком. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном растворе бромоводородной кислоты, раствор выпарили и остаток нагревали до появления запаха, после чего добавили раствор щёлочи. Напишите уравнения описанных реакций.

К раствору сульфата трёхвалентного хрома добавили кальци­нированную соду. Выделившийся осадок отделили, перенесли в раст­вор едкого натра, добавили бром и нагрели. После нейтрализации продуктов реакции серной кислотой раствор приобретает оранжевую окраску, которая исчезает после пропускания через раствор серни­стого газа. Напишите уравнения описанных реакций.

Негашёную известь прокалили с избытком кокса. Продукт ре­акции после обработки водой используется для поглощения серни­стого и углекислого газов. Напишите уравнения описанных реакций.

На сульфид двухвалентного железа подействовали раствором соляной кислоты, выделяющийся газ собрали и сожгли в воздухе. Продукты реакции пропустили через избыток раствора едкого кали, после чего в образовавшийся раствор добавили раствор перманганата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Твёрдый продукт термического разложения малахита раство­рили при нагревании в концентрированной азотной кислоте. Раст­вор осторожно выпарили и твёрдый остаток прокалили, получив вещество чёрного цвета, которое нагрели в избытке аммиака (газ). Напишите уравнения описанных реакций.

Красный фосфор сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции обработали избытком воды и в раствор добавили порошкообразный цинк. Выделяющийся газ пропустили над нагретым оксидом двух­валентного железа. Напишите уравнения реакций описанных пре­вращений.

Серебристо-серый металл, который притягивается магнитом, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и нагрели. Раствор охладили и добавили едкий натр до прекращения образо­вания аморфного осадка бурого цвета. Осадок отделили, прокалили и растворили в концентрированной соляной кислоте при нагрева­нии. Напишите уравнения описанных реакций.

Магниевую стружку нагревали в атмосфере азота и продукт реакции последовательно обработали кипящей водой, растворами серной кислоты и нитрата бария. Напишите уравнения описанных реакций.

При термическом разложении соли А в присутствии диокси­да марганца образовались бинарная соль Б и газ, поддерживающий горение и входящий в состав воздуха; при нагревании этой соли без катализатора образуются соль Б и соль высшей кислородсодержащей кислоты. При взаимодействии соли А с соляной кислотой выделя­ется жёлто-зелёный ядовитый газ (простое вещество) и образуется соль Б. Соль Б окрашивает пламя в фиолетовый цвет; при её взаимо­действии с раствором нитрата серебра выпадает осадок белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Осадок, полученный при добавлении в раствор сульфа­та алюминия каустической соды, отделили, прокалили, смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После обработ­ки остатка серной кислотой была получена исходная соль алюминия. Напишите уравнения описанных реакций.

Вещество, образующееся при сплавлении магния с кремни­ем, обработали водой, в результате образовался осадок и выделился бесцветный газ. Осадок растворили в соляной кислоте, а газ про­пустили через раствор перманганата калия, при этом образовались два нерастворимых в воде бинарных вещества. Напишите уравнения описанных реакций.

Вещество, полученное при нагревании железной окалины в атмосфере водорода, внесли в горячую концентрированную сер­ную кислоту и нагрели. Полученный раствор выпарили, остаток растворили в воде и обработали раствором хлорида бария. Раствор профильтровали и в фильтрат внесли медную пластинку, которая че­рез некоторое время растворилась. Напишите уравнения описанных реакций.

Негашёную известь «погасили» водой. В полученный раст­вор пропустили газ, который выделяется при кальцинировании гид­рокарбоната натрия, при этом наблюдали образование и последую­щее растворение осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

Смесь азота и водорода последовательно пропустили над на­гретой платиной и через раствор серной кислоты. В раствор добавили хлорид бария и после отделения выпавшего осадка — известковое молоко и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

Приведите примеры взаимодействия:

двух кислых солей

двух кислотных оксидов

Напишите уравнения описанных реакций.

Раствор средней соли, образующейся при пропускании сер­нистого газа через раствор щёлочи, на длительное время оставили на воздухе. Твёрдое вещество, образующееся после выпаривания раст­вора, смешали с коксом и нагрели до высокой температуры. При до­бавлении к твёрдому продукту реакции соляной кислоты выделяется газ с запахом тухлых яиц. Напишите уравнения описанных реакций.

К порошкообразному веществу чёрного цвета добавили раствор разбавленной серной кислоты и нагрели. В полученный рас­твор голубого цвета приливали раствор едкого натра до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и нагрели. Продукт реак­ции нагревали в атмосфере водорода, в результате чего получилось вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Красный фосфор сожгли в атмосфере хлора и к продукту реакции добавили небольшое количество (несколько капель) воды. Выделяющееся вещество растворили в избытке воды, в полученный раствор добавили железный порошок и газообразный продукт реак­ции пропустили над нагретой, окисленной до оксида двухвалентной меди, медной пластинкой. Напишите уравнения реакций описанных превращений.

Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу с гра­фитовыми электродами. Осадок бурого цвета, образовавшийся при электролизе, отфильтровали и растворили в растворе гидроксида нат­рия, после чего добавили такое количество серной кислоты, которое необходимо для образования прозрачного раствора. Продукт, выде­лившийся на аноде, пропустили через горячий раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

В раствор кристаллической соды добавили хлорид алюми­ния, выделившийся осадок отделили и обработали раствором едко­го натра. Полученный раствор нейтрализовали азотной кислотой, выделившийся осадок отделили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

Аммиак смешали с большим избытком воздуха, нагрели в присутствии платины и через некоторое время поглотили водой. Медная стружка, добавленная в полученный раствор, растворяется с выделением бурого газа. Напишите уравнения описанных реакций.

При добавлении раствора кислоты А к диоксиду марганца происходит выделение ядовитого газа жёлто-зелёного цвета. Пропу­стив выделившийся газ через горячий раствор едкого кали, получают вещество, которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов. При термическом разложении последнего в присутствии диоксида марганца образуется соль, из ко­торой при взаимодействии с концентрированной серной кислотой можно получить исходную кислоту А, и бесцветный газ, входящий и состав атмосферного воздуха. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Продукт взаимодействия кремния с хлором легко гидролизуется. При сплавлении твёрдого продукта гидролиза как с каусти­ческой, так и с кальцинированной содой образуется жидкое стекло. Напишите уравнения описанных реакций.

К раствору, полученному при растворении железа в горячей концентрированной соляной кислоте, прибавили едкий натр. Выде­лившийся осадок отделили, на длительное время оставили на возду­хе, после чего растворили в разбавленной соляной кислоте. Напиши­те уравнения описанных реакций.

При нагревании вещества оранжевого цвета оно разлагается; среди продуктов разложения — бесцветный газ и твёрдое вещество зелёного цвета. Выделившийся газ реагирует с литием даже при не­большом нагревании. Продукт последней реакции взаимодействует с водой, при этом выделяется газ с резким запахом, который может восстанавливать металлы, например медь, из их оксидов. Напишите уравнения описанных реакций.

Газ с запахом тухлых яиц пропустили через концентрирован­ную серную кислоту при комнатной температуре. Образовавшийся осадок отделили и обработали горячей концентрированной азотной кислотой; выделяющийся газ растворили в большом количестве воды и в полученный раствор добавили кусочек меди. Напишите уравне­ния реакций описанных превращений.

Соль, полученную при растворении железа в горячей кон­центрированной серной кислоте, обработали избытком раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокали­ли. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения описанных реакций.

В концентрированную серную кислоту добавили металли­ческий цинк. Образовавшуюся соль выделили, растворили в воде и в раствор добавили нитрат бария. После отделения осадка в раст­вор внесли магниевую стружку, раствор профильтровали, фильтрат выпарили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

Неизвестное вещество красного цвета нагрели в хлоре и про­дукт реакции растворили в воде. В полученный раствор добавили щё­лочь, выпавший осадок голубого цвета отфильтровали и прокалили. При нагревании продукта прокаливания, который имеет чёрный цвет, с коксом было получено исходное вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Йод нагревали с избытком фосфора и продукт реакции об­работали небольшим количеством воды. Газообразный продукт реак­ции полностью нейтрализовали раствором едкого натра и добавили в полученный раствор нитрат серебра. Напишите уравнения описан­ных реакций.

Железо сожгли в хлоре. Продукт реакции растворили в воде и в раствор внесли железные опилки. Через некоторое время раствор профильтровали и в фильтрат добавили сульфид натрия. Выделив­шийся осадок отделили и обработали 20%-ной серной кислотой, по­лучив почти бесцветный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

Газ, выделяющийся при нагревании твёрдой поваренной соли с концентрированной серной кислотой, пропустили через раствор перманганата калия. Газообразный продукт реакции поглотили холод­ным раствором едкого натра. После добавления в полученный раствор йодоводородной кислоты появляется резкий запах и раствор приобре­тает темную окраску. Напишите уравнения описанных реакций.

Через раствор, полученный при гашении извести, пропу­стили газ, который образуется при получении негашёной извести из известняка; в результате выделяется белый осадок. При действии уксусной кислоты на полученный осадок выделяется тот же газ, ко­торый образуется при прокаливании карбоната кальция. Напишите уравнения описанных реакций.

Вещество красного цвета, которое используется в производ­стве спичек, сожгли в избытке воздуха и продукт реакции при нагревании растворили в большом количестве воды. После нейтрализации полученного раствора пищевой содой в него добавили нитрат сереб­ра. Напишите уравнения описанных реакций.

Через раствор бромида натрия пропустили газ, выделяю­щийся при взаимодействии соляной кислоты с перманганатом ка­лия. После окончания реакции раствор выпарили, остаток раство­рили в воде и подвергли электролизу с графитовыми электродами. Газообразные продукты реакции смешали друг с другом и осветили, и результате произошёл взрыв. Напишите уравнения описанных ре­акций.

Газ, образующийся при сгорании кокса, длительное время соприкасался с раскалённым углем. Продукт реакции последова­тельно пропустили через слой нагретой железной руды и негашёную известь. Напишите уравнения описанных реакций.

К нагретой концентрированной серной кислоте добавили медную стружку и выделившийся газ пропустили через раствор ед­кого натра (избыток). Продукт реакции выделили, растворили в воде и нагревали с серой, которая в результате проведения реакции раст­ворилась. В полученный раствор добавили разбавленную серную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

К растворам веществ Л и Б, которые окрашивают пламя в жёлтый цвет, добавили хлороводородную кислоту: При взаимодей­ствии раствора вещества А с хлороводородной кислотой выделяется бесцветный газ с неприятным запахом, образующий осадок чёрного цвета при пропускании через раствор нитрата свинца (II). При на­гревании раствора вещества Б с хлороводородной кислотой окраска раствора сменяется с жёлтой на зелёную и выделяется ядовитый газ жёлто-зелёного цвета с характерным резким запахом. При добавле­нии к раствору вещества Б нитрата бария выпадает осадок жёлтого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

К пиролюзиту осторожно прибавили раствор соляной кис­лоты и выделяющийся газ пропустили в химический стакан, наполо­вину наполненный холодным раствором едкого кали. После оконча­ния реакции стакан накрыли картонкой и оставили, при этом стакан освещали солнечные лучи; через некоторое время в стакан внесли тлеющую лучинку, которая ярко вспыхнула. Напишите уравнения описанных реакций.

Осадок, полученный при взаимодействии раствора соли алюминия и щёлочи, прокалили. Продукт реакции растворили в концентрированном горячем растворе щёлочи. Через полученный раствор пропустили углекислый газ, в результате чего образовался осадок. Напишите уравнения описанных превращений.

Чёрный порошок, который образовался при длительном нагревании металла красного цвета в избытке воздуха, растворили в 10%-ной серной кислоте и получили раствор голубого цвета. В раст­вор добавили щёлочь и выпавший осадок отделили и растворили в из­бытке раствора аммиака. Напишите уравнения описанных реакций.

К твёрдому веществу, которое образуется при сжигании фос­фора в избытке хлора, добавили фосфор и смесь нагрели. Продукт реакции обработали небольшим количеством горячей воды и в по­лученный раствор добавили подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Через баритовую воду пропускали углекислый газ. В полу­ченный раствор добавили гидроксид бария, продукт реакции отде­лили и растворили в ортофосфорной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

Нитрат цинка прокалили, продукт реакции при нагревании обработали раствором едкого натра. Через образовавшийся раствор пропустили углекислый газ до прекращения выделения осадка, после чего обработали избытком концентрированного нашатырного спир­та, при этом осадок растворился. Напишите уравнения описанных реакций.

В двух сосудах находятся растворы неизвестных веществ. При добавлении к раствору первого вещества хлорида бария выпадает осадок белого цвета, нерастворимый в воде и кислотах. Осадок бело­го цвета выпадает также и при добавлении раствора нитрата серебра к пробе, отобранной из второго сосуда. При нагревании пробы пер­вого раствора с гидроксидом натрия выделяется газе резким запахом. При взаимодействии второго раствора с хроматом натрия выпадает осадок жёлтого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Сернистый газ растворили в воде и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. В образовавшийся раствор добавили перекись водорода и после окончания реакции — серную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте, по­лученный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Про­дукты реакции смешали с коксом и нагрели. Составьте уравнения реакций описанных превращений.

Вещества, выделяющиеся на катоде и аноде при электролизе раствора йодида натрия с графитовыми электродами, реагируют друг с другом. Продукт реакции взаимодействует с концентрированной серной кислотой с выделением газа, который пропустили через раст­вор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Вещество, которое образуется при электролизе расплава боксита в криолите, растворяется как в растворе соляной кислоты, так и в растворе щёлочи с выделением одного и того же газа. При смешивании полученных растворов образуется объёмный осадок бе­лого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

К оксиду свинца (IV) при нагревании добавили концентри­рованную соляную кислоту. Выделяющийся газ пропустили через нагретый раствор едкого кали. Раствор охладили, соль кислородсо­держащей кислоты отфильтровали и высушили. При нагревании по­лученной соли с соляной кислотой выделяется ядовитый газ, а при нагревании се в присутствии диоксида марганца — газ, входящий и состав атмосферы. Напишите уравнения описанных реакций.

Бурый осадок, полученный при взаимодействии сульфи­та натрия с водным раствором перманганата калия, отфильтровали и обработали концентрированной серной кислотой. Выделяющийся газ при нагревании реагирует с алюминием, а образующееся веще­ство — с раствором соляной кислоты. Напишите уравнения реакций описанных превращений.

Кальций нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали водой, выделяющийся газ пропустили над нагретым ок­сидом цинка, а в раствор добавили кальцинированную соду. Напи­шите уравнения описанных реакций.

Нитрат серебра прокалили и твёрдый продукт реакции на­грели в кислороде. Образовавшееся вещество растворяется в избытке концентрированного нашатырного спирта. При пропускании через полученный раствор сероводорода образуется осадок чёрного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

Твёрдое вещество, которое образуется при нагревании фос­фора и пятихлористого фосфора, растворили в большом количестве воды. Часть полученного раствора добавили в подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия, при этом последний обесцве­тился. Напишите уравнения описанных реакций.

Несколько гранул цинка внесли в сосуд с концентрирован­ной серной кислотой. Выделяющийся газ пропустили через раствор ацетата свинца (II), осадок отделили, подвергли обжигу и образовав­шийся газ ввели во взаимодействие с водным раствором пермангана­та калия. Напишите уравнения описанных реакций.

Несколько гранул цинка растворили при нагревании в раст­воре едкого натра. В полученный раствор небольшими порциями добавляли азотную кислоту до образования осадка. Осадок отдели­ли, растворили в разбавленной азотной кислоте, раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

Газ, выделяющийся при растворении меди в горячей концен­трированной азотной кислоте, может взаимодействовать как с газом, выделяющимся при обработке меди горячей концентрированной серной кислотой, так и с медью. Напишите уравнения описанных реакций.

Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу с графи­товыми электродами. Выделившийся осадок бурого цвета (побочный продукт электролиза) отфильтровали, прокалили и сплавили с ве­ществом, образовавшимся на катоде. Другое, также выделившееся на катоде, вещество ввели в реакцию с продуктом, выделившим­ся при электролизе на аноде; реакция протекает при освещении и со взрывом. Напишите уравнения описанных реакций.

Нерастворимую в воде соль белого цвета, которая встреча­ется в природе в виде широко используемого в строительстве и архи­тектуре минерала, прокалили при 1000°С. К твёрдому остатку после охлаждения добавили воду и через полученный раствор пропустили газообразный продукт реакции разложения, в результате образовался осадок белого цвета, который растворился при дальнейшем пропу­скании газа. Напишите уравнения описанных реакций.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Серия уравнений химических реакций, которые нужно знать участникам ЕГЭ по химии

Серия уравнений химических реакций, которые нужно знать участникам ЕГЭ по химии:

Кислоты. Основания. Соли. Оксиды.

Кислотные оксиды (кроме SiO2) реагируют с водой, как амфотерным оксидом с образованием кислот:

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

SO3 + H2O = H2SO4

Для получения азотной кислоты азот оксид азота (IV) должен быть доокислен, например кислородом воздуха:

4NO2 + O2 + 2H2О = 4HNO3

Лабораторный способ получения хлороводорода: к твердому хлориду натрия приливают концентрированную серную кислоту:

NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl­

Для получения бромоводорода из бромида натрия, концентрированная серная кислота не подойдет, так как выделяющийся бромоводород будет загрязнен парами брома. Можно использовать концентрированную фосфорную кислоту:

NaBr+ H3PO4 = NaH2PO4 + HBr­

Кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:

Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2­

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

Обратите внимание на валентность переходных элементов в солях.

Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой:

K + H2O = KOH + Ѕ H2­

В условиях избытка кислоты могут образовываться и кислые соли:

2Н3РО4 + 2Na = 2NaH2PO4 + Н2­

Органические кислоты также проявляют кислотные свойства:

2СН3СООН + 2Na = 2CH3COONa + Н2­

СНзСООН + NaOH = CH3COONa + Н2О

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды:

Na[Al(OH)4] + HCl = AlCl3 + 4H2O + NaCl

LiOH + HNO3 = LiNO3 + H2O

Многоосновные кислоты в реакции с гидроксидами могут образовывать кислые соли:

Н3РО4 + КОН = КН2РО4 + Н2О

Продуктом реакции аммиака с фосфорной кислотой может также быть кислая соль:

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

Обратим внимание на свойства оснований, их взаимодействие с кислотами:

2Н3РО4 + ЗСа(ОН)2 = Са3(РО4)2Ї + 6Н2О

с кислотными оксидами:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3Ї + H2O

Реакция гидроксидов с кислотными оксидами может приводить и к кислым солям:

KOH + CO2 = KHCO3

Основные оксиды реагируют с амфотерными оксидами:

CaO + H2O = Ca(OH)2

Средние соли в воде реагируют с кислотными оксидами с образованием кислых солей:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Более сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

CH3COONH4 + HCl = CH3COOH + NH4Cl

K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2O + CO2­

Кислоты в присутствии серной кислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров:

CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O

Более сильное основание вытесняет более слабое из его солей:

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl

MgCl2 + KOH = MgOHCl + KCl

NH4С1 + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

Чтобы получить из основной соли получить среднюю соль нужно подействовать кислотой:

MgOHCl + HCl = MgCl2 + H2O

Гидроксиды металлов (кроме щелочных металлов) разлагаются при нагревании в твердом виде до оксидов:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Гидрокарбонаты при нагревании разлагаются до карбонатов:

2KHCO3 = K2CO3 + H2O + CO2­

Нитраты обычно разлагаются до оксидов (обратите внимание на повышение степени окисления переходного элемента находящегося в промежуточной степени окисления):

2Fe(NO3)2 = Fe2O3 + 4NO2­ + 0,5O2­

2Fe(NO3)3 ® Fe2O3 + 6NO2­ + 1,5 O2­

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2­ + О2­

Нитраты щелочных металлов разлагаются до нитритов:

NaNO3 = NaNO2 + Ѕ O2­

Карбонаты металлов (кроме щелочных) разлагаются до оксидов:

CaCO3 = CaO + CO2­

При составлении уравнений реакций ионного обмена пользуйтесь таблицей растворимости:

K2SO4 + BaCl2 = BaSO4Ї + 2KCl

[C6H5-NH3]C1 + AgNО3 = [C6H5NH3]NO3 + AgClЇ

Электролиз расплавов солей:

Электролиз растворов солей металлов, стоящих в ряду напряжения после водорода:

2HgSO4 + 2H2O = 2Hg + О2­ + 2H2SO4

1) на катоде: Hg2+ + 2e = Hg°

2) на аноде: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+

Электролиз раствора сульфата натрия

1) на катоде: 2H2O + 2e = H2 + 2OH–

2) на аноде: 2H2O – 4e = O2 + 4H+

3) Составлено общее уравнение электролиза:

СаI2 + 2Н2О = Н2­ + I2 + Са(ОН)2

1) на катоде: 2Н2О + 2e = 2ОН + Н2

2) на аноде: 2I — — 2e = I2

Сравните свойства одноэлементных и кислородсодержащих анионов.

Химические реакции, возможные при электролизе сульфата хрома (III):

Электролиз водных растворов солей карбоновых кислот:

2CH3COONa + 2H2O = CH3CH3­ + 2CO2­ + H2­ + 2NaOH

Пример взаимного гидролиза солей:

A12(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2A1(OH)3 + 3CO2­ + 3K2SO4

Амфотерные гидроксиды растворяются в водных растворах щелочей:

A1(OH)3 + 3KOH = K3[A1(OH)6]

A1(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]

реагируют с твердыми щелочами при сплавлении:

Al(OH)3 + KOH KAlO2 + 2H2O

Амфотерные металлы реагируют с водными растворами щелочей:

Al + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + 3/2 H2­

Продукт сплавления амфотерного гидроксида со щелочью легко разлагается водой:

KAlO2 + 2H2O = KOH + Al(OH)3Ї

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами:

K[Al(OH)4] + HCl =KCl + Al(OH)3Ї + H2O

СаО + 3С = СаС2 + СО­

Бинарные соединения реагируют с кислотами:

Al2S3 + 3H2SO4 := Al2(SO4)3 + 3H2S­

Mg3N2 + 8HNO3 = Mg(NO3)2 + 2NH4NO3

A14C3 + 12Н2О = 4А1(ОН)3 + ЗСН4­

PCl3 + H2O = 3H3PO3 + 3HCl

Азотная кислота является сильным окислителем:

ЗР + 5HNO3 + 2Н2О = Н3РО4 + 5NO­

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2­ + H2O

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O

4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + N2O­ + 5H2O

оксиды переходных металлов в промежуточных степенях окисления:

3Cu2O + 14HNO3 = 6Cu(NO3)2 + 2NO+ 7H2O (возможно выделение NО2)

оксиды азота также проявляют окислительные свойства:

5N2O + 2P = 5N, + P2O

но по отношению к кислороду являются восстановителями:

Азот реагирует с некоторыми простыми веществами:

обычно проявляют окислительные свойства:

PH3 + 4Br2 + 4Н2О = Н3РО4 + 8НВг

2P + 5Cl2 = 2PCl5

2P + 3PCl5 = 5PCl3

PH3 + 4Br2 + 4H2O = H3PO4 + 8HBr

2HCl + F2 = 2HF + Cl2

2NH3 + 3Br2 = N2 + 6HBr

Галогены в растворах щелочей диспропорционируют при комнатной температуре:

Cl2 + 2KOH = KCl + H2O + KClO

и при нагревании:

Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

Окислительные свойства перманганата калия:

5Н3РО3 + 2КМnО4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Н3РО4 + ЗН2О

2NH3 + 2KMnO4 = N2 + 2MnO2 + 2KOH + 2H2O

реагирует с простыми веществами:

оксид серы (IV) может быть доокислен кислородом:

2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4

и выступать в роли окислителя:

SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O

Концентрированная серная кислота проявляет окислительные свойства:

Cu + H2SO4 = CuSO4 + SO2 +2H2O

4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Са3(Р04)2 + 5С + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 5СО + 2Р

реагируют с галогенами:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Алюминий без оксидной пленки растворяется в воде:

Al (без оксидной пленки) + Н2О = Al(OH)3 + 3/2 H2­

методы получения металлов:

Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2­

FeO + CO = Fe + CO2­

CuO + H2 = Cu + H2O

Гидроксид железа (II) может быть легко доокислен пероксидом водорода:

2Fe(OH)2 + H2O2 = 2Fe(OH)3

2FeS2 + O2 = Fe2O3 + 4SO2­

Горение органических веществ

2С10Н22 + 31O2 = 20CО2 + 22H2О

Методы получения алканов из простых веществ:

сплавлением солей щелочных металлов с щелочами:

СН3СООК + КОН ® СН4 + К2СО3

Химические свойства алканов — промышленное окисление метана:

CH4 + O2 = CH2O + H2O

Взаимодействие алканов с галогенами:

С2Н6 + Сl2 С2Н5Сl + НСl

Реакция со спиртовыми растворами щелочей:

С6Н5-СНВг-СН3 + КОН С6Н5СН=СН2 + КВг + Н2О

с водными растворами щелочей:

С6Н5-СНВг-СН3 + КОН (водн.) ® С6Н5-СНОН-СН3 + KBr

C6H5Br + KOH ® C6H5OH + KBr

По правилу Зайцева водород отщепляется от наименее гидрированного атома

Из дигалогеналканов можно получить алкины:

СН2=СН2 + Н2О ® СН3СН2ОН

С водным раствором перманганата калия без нагревания образуют гликоли (двухатомные спирты)

ЗС6Н5СН=СН2 + 2КМnО4 + 4Н2О ® ЗС6Н5СН(ОН)-СН2ОН + MnO2Ї + 2KOH

промышленный способ получения ацетилена

2СН4 ® С2Н2 + ЗН2

карбидный способ получения ацетилена:

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

реакция Кучерова — альдегид можно получить только из ацетилена:

С2Н2 + Н2О СН3СНО

Реакция алкинов с концевой тройной связью с аммиачным раствором оксида серебра:

2CH3-CH2-CєCH + Ag2O 2CH3-CH2-CєCAg +H2O

использование полученных продуктов в органическом синтезе:

CH3-CH2-CєCAg + C2H5Br ® CH3-CH2-CєC-C2H5 + AgBr

Бензол и его производные

Получение бензола из алкенов:

3C2H2 C6H6

Нитрование бензола и его производных в присутствие серной кислоты

C6H6 + HNO3 ® C6H5-NO2 + H2O

карбоксильная группа является ориентантом второго рода

реакция бензола и его производных с галогенами:

C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl

С6Н5С2Н5 + Вг2 С6Н5-СНВг-СН3 + НВг

C6H6 + С2Н5С1 C6H5C2H5 + НС1

C6H6 + CH2=CH-CH3 ® C6H5-CH(CH3)2

Окисление бензола перманганатом калия в присутствии серной кислоты при нагревании:

5C6H5-CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 = 5C6H5-COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O

Промышленный способ получения метанола:

при нагревании с серной кислотой в зависимости от условий могут образовываться простые эфиры:

2С2Н5OH C2Н5ОС2Н5 + Н2О

2С2Н5OH CH2=CH2 + H2O

спирты реагируют с щелочными металлами:

С2Н5OH + Na ® C2H5ONa + Ѕ H2

СН3СН2ОН + НСl ® CH3CH2Cl + H2O

с оксидом меди (II):

СН3СН2ОН + СuO ® CH3CHO + Cu + H2O

более сильная кислота вытесняет более слабые из их солей:

C2H5ONa + HCl ® C2H5OH + NaCl

при нагревании смеси спиртов с серной кислотой образуются несимметричные простые эфиры:

Образуют с аммиачным раствором оксида серебра серебряное зеркало:

CH3CHO + Ag2O CH3COONH4 + 2Ag

реагируют со свежеосажденным гидроксидом меди (II):

CH3CHO + 2Cu(OH)2 ® CH3COOH + 2CuOH + H2O

могут быть восстановлены до спиртов:

CH3CHO + H2 ® CH3CH2OH

окисляются перманганатом калия:

ЗСН3СНО + 2КМnО4® 2СН3СООК + СН3СООН + 2МnО2 + Н2О

можно получить восстановлением нитросоединений в присутствии катализатора:

C6H5-NO2 + 3H2 = C6H5-NH2 + 2H2O

реагируют с кислотами:

C6H5-NH2 + HC1 =[C6H5-NH3]C1

Глюкозу можно получить гидролизом крахмала или целлюлозы:

(С6Н10О5)n + n H2O = nC6H12O6

Для глюкозы характерно спиртовое брожение:

C6H12O6 ® 2C2H5OH + 2CO2

реакция серебряного зеркала:

C6H12O6+Ag2O 2AgЇ+C6H12O7

Аминокислоты реагируют как с кислотами:

H2N-CH-COOH+HCl ® Cl — H3N+-CH-COOH

так и c щелочами:

соли аминокислот также способны участвовать в реакциях обмена в водном растворе:

Cl — H3N+-CH-COOH+NaOH ® H2N-CH-COOH +NaCl + H2O

Cl — H3N+-CH-COOH+2NaOH ® H2N-CH-COONa +NaCl + 2H2O

H2N-CH-COONa+HCl ® H2N-CH-COOH +NaCl

H2N-CH-COONa+2HCl ® Cl — H3N+-CH-COOH +NaCl

Как решать задачи С1 (30) на ЕГЭ по химии. Часть III

Продолжаем обсуждать решение задачи вида С1 (№ 30), которая обязательно встретится всем, кто будет сдавать ЕГЭ по химии. В первой части статьи мы изложили общий алгоритм решения задачи 30, во второй части разобрали несколько достаточно сложных примеров.

Третью часть начнем с обсуждения типичных окислителей и восстановителей и их превращений в различных средах.

Пятый шаг : обсуждаем типичные ОВР, которые могут встретиться в задаче №30

Хотелось бы напомнить несколько моментов, связанных с понятием степени окисления. Мы уже отмечали, что постоянная степень окисления характерна лишь для относительно небольшого числа элементов (фтора, кислорода, щелочных и щелочноземельных металлов и т. п.) Большинство элементов может проявлять разные степени окисления. Например, для хлора возможны все состояния от -1 до +7, хотя наиболее стабильны нечетные значения. Азот проявляет степени окисления от -3 до +5 и т. д.

Следует четко запомнить два важных правила.

1. Высшая степень окисления элемента — неметалла в большинстве случаев совпадает с номером группы, в которой находится данный элемент, а низшая степень окисления = номер группы — 8.

Например, хлор находится в VII группе, следовательно, его высшая степень окисления = +7, а низшая — 7 — 8 = -1. Селен находится в VI группе. Высшая степень окисления = +6, низшая — (-2). Кремний расположен в IV группе; соответствующие значения равны +4 и -4.

Запомните, что из этого правила есть исключения: высшая степень окисления кислорода = +2 (и даже она проявляется только во фториде кислорода), а высшая степень окисления фтора = 0 (в простом веществе)!

2. Металлы не способны проявлять отрицательные степени окисления. Это довольно важно, учитывая, что более 70% химических элементов относятся именно к металлам.

А теперь вопрос: «Может ли Mn(+7) выступать в химических реакциях в роли восстановителя?» Не спешите, попробуйте ответить самостоятельно.

Правильный ответ: «Нет, не может!» Объяснить это очень легко. Взгляните на положение этого элемента в периодической системе. Mn находится в VII группе, следовательно, его ВЫСШАЯ степень окисления равна +7. Если бы Mn(+7) выступал в роли восстановителя, его степень окисления повысилась бы (вспомните определение восстановителя!), а это невозможно, поскольку она и так имеет максимальное значение. Вывод: Mn(+7) может быть только окислителем.

По той же причине ТОЛЬКО ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ свойства могут проявлять S(+6), N(+5), Cr(+6), V(+5), Pb(+4) и т. д. Взгляните на положение этих элементов в периодической системе и убедитесь в этом сами.

И еще вопрос: «Может ли Se(-2) выступать в химических реакциях в роли окислителя?»

И вновь отрицательный ответ. Вы, вероятно, уже догадались, в чем тут дело. Селен находится в VI группе, его НИЗШАЯ степень окисления равна -2. Se(-2) не может ПРИОБРЕТАТЬ электроны, т. е., не может быть окислителем. Если Se(-2) участвует в ОВР, то только в роли ВОССТАНОВИТЕЛЯ.

По аналогичной причине ТОЛЬКО ВОССТАНОВИТЕЛЕМ может быть N(-3), P(-3), S(-2), Te(-2), I(-1), Br(-1) и т. д.

«А что, если элемент имеет промежуточную степень окисления?» — спросите вы. Ну, тогда возможно и его окисление, и его восстановление. Например, сера в реакции с кислородом окисляется, а в реакции с натрием — восстанавливается.

Наверное, логично предположить, что каждый элемент в высшей степени окисления будет выраженным окислителем, а в низшей — сильным восстановителем. В большинстве случаев это действительно так. Например, все соединения Mn(+7), Cr(+6), N(+5) можно отнести к сильным окислителям. Но, например, P(+5) и С(+4) восстанавливаются с трудом. А уж заставить Ca(+2) или Na(+1) выступить в роли окислителя практически невозможно, хотя, формально говоря, +2 и +1 — это тоже высшие степени окисления.

Наоборот, многие соединения хлора (+1) являются мощными окислителями, хотя степень окисления +1 в данном случае далека от высшей.

F(-1) и Cl(-1) — плохие восстано&shyвители, а их аналоги (Br(-1) и I(-1)) — хорошие. Кислород в низшей степени окисления (-2) практически не проявляет восстановительные свойства, а Te(-2) — мощный восстановитель.

Мы видим, что все не так очевидно, как хотелось бы. В ряде случаев, способность к окислению — восстановлению можно легко предвидеть, в других случаях — нужно просто запомнить, что вещество Х — это, скажем, хороший окислитель.

Кажется, мы наконец-то добрались до списка типичных окислителей и восстановителей. Хотелось бы, чтобы вы не просто «вызубрили» эти формулы (хотя и это будет неплохо!), но и смогли бы объяснить, почему то или иное вещество попало в соответствующий список.

Типичные окислители

1. Простые вещества — неметаллы: F 2 , O 2 , O 3 , Cl 2 , Br 2 .
2. Концентрированная серная кислота (H 2 SO 4 ), азотная кислота (HNO 3 ) в любой концентрации, хлорноватистая кислота (HClO), хлорная кислота (HClO 4 ).
3. Перманганат калия и манганат калия (KMnO 4 и K 2 MnO 4 ), хроматы и бихроматы (K 2 CrO 4 и K 2 Cr 2 O 7 ), висмутаты (напр., NaBiO 3 ).
4. Оксиды хрома (VI), висмута (V), свинца (IV), марганца (IV).
5. Гипохлориты (NaClO), хлораты (NaClO 3 ) и перхлораты (NaClO 4 ); нитраты (KNO 3 ).
6. Пероксиды, надпероксиды, озониды, органические перекиси, пероксокислоты, все остальные вещества, содержащие группировку -O-O- (напр., пероксид водорода — H 2 O 2 , пероксид натрия — Na 2 O 2 , надпероксид калия — KO 2 ).
7. Ионы металлов, расположенных в правой части ряда напряжений: Au 3+ , Ag + .

Типичные восстановители

1. Простые вещества — металлы: щелочные и щелочноземельные, Mg, Al, Zn, Sn.
2. Простые вещества — неметаллы: H 2 , C.
3. Гидриды металлов: LiH, CaH 2 , алюмогидрид лития (LiAlH 4 ), боргидрид натрия (NaBH 4 ).
4. Гидриды некоторых неметаллов: HI, HBr, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, PH 3 , силаны и бораны.
5. Иодиды, бромиды, сульфиды, селениды, фосфиды, нитриды, карбиды, нитриты, гипофосфиты, сульфиты.
6. Угарный газ (CO).

Хотелось бы подчеркнуть несколько моментов:

1. Я не ставил перед собой цели перечислить все окислители и восстановители. Это невозможно, да и не нужно.
2. Одно и то же вещество может выступать в одном процессе в роли окислителя, а в другом — в роли в-теля.
3. Никто не может гарантировать, что в экзаменационной задаче C1 вам обязательно встретится одно из этих веществ, но вероятность этого весьма высока.
4. Важно не механическое запоминание формул, а ПОНИМАНИЕ. Попробуйте проверить себя: выпишите вперемешку вещества из двух списков, а затем попробуйте самостоятельно разделить их на типичные окислители и восстановители. Руководствуйтесь теми соображениями, которые мы обсуждали в начале этой статьи.

А теперь небольшая контрольная работа. Я предложу вам несколько неполных уравнений, а вы попробуете найти окислитель и восстановитель. Дописывать правые части уравнений пока не обязательно.

Пример 12 . Определите окислитель и восстановитель в ОВР:

CrO 3 + C 3 H 6 + H 2 SO 4 = .

Na 2 SO 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = .

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

KMnO 4 + KNO 2 + KOH = .

H 2 O 2 + K 2 S + KOH = .

Думаю, вы справились с этим заданием без труда. Если же возникли проблемы, прочитайте еще раз начало этой статьи, поработайте над списком типичных окислителей.

«Все это чудесно! — воскликнет нетерпеливый читатель. — Но где же обещанные задачи С1 с неполными уравнениями? Да, в примере 12 мы смогли определить окислитель и в-тель, но ведь главное не в этом. Главное — суметь ДОПОЛНИТЬ уравнение реакции, а разве список окислителей сможет нам в этом помочь?»

Да, сможет, если понимать, ЧТО ПРОИСХОДИТ с типичными окислителями в различных условиях. Вот именно этим мы сейчас и займемся.

Шестой шаг : превращения некоторых окислителей в разных средах. «Судьба» перманганатов, хроматов, азотной и серной кислот

Итак, мы должны не только уметь распознавать типичные окислители, но и понимать, во что превращаются эти вещества в ходе ОВР. Очевидно, что без этого понимания мы не сможем правильно решить задачу 30. Ситуация усложняется тем, что продукты взаимодействия невозможно указать ОДНОЗНАЧНО. Бессмысленно спрашивать: «Во что превратится перманганат калия в ходе процесса восстановления?» Все зависит от множества причин. В случае KMnO 4 главная из них — это кислотность (pH) среды. В принципе, характер продуктов восстановления может зависеть от:

1. используемого в ходе процесса восстановителя,
2. кислотности среды,
3. концентраций участников реакции,
4. температуры процесса.

Мы не будем сейчас говорить о влиянии концентрации и температуры (хотя пытливые юные химики могут вспомнить, что, например, хлор и бром по-разному взаимодействуют с водным раствором щелочи на холоду и при нагревании). Сосредоточимся на рН среды и силе восстановителя.

Информацию, приведенную ниже, следует просто запомнить. Не надо пытаться анализировать причины, просто ЗАПОМНИТЕ продукты реакций. Уверяю вас, на ЕГЭ по химии это может вам пригодиться.

Продукты восстановления перманганата калия (KMnO 4 ) в различных средах

Пример 13 . Дополните уравнения окислительно — восстановительных реакций:

Решение . Руководствуясь списком типичных окислителей и восстановителей, приходим к выводу, что окислителем во всех этих реакциях является перманганат калия, а восстановителем — сульфит калия.

H 2 SO 4 , H 2 O и КОН определяют характер раствора. В первом случае реакция идет в кислой среде, во втором — в нейтральной, в третьем — в щелочной.

Вывод: в первом случае перманганат будет восстановлен до соли Mn(II), во втором — до диоксида марганца, в третьем — до манганата калия. Дополним уравнения реакций:

А во что превратится сульфит калия? Ну, естественно, в сульфат. Очевидно, что К в составе K 2 SO 3 окислять дальше просто некуда, окисление кислорода крайне маловероятно (хотя, в принципе, возможно), а вот S(+4) легко превращается в S(+6). Продукт окисления — K 2 SO 4 , можно добавить эту формулу в уравнения:

Наши уравнения практически готовы. Осталось добавить вещества, которые непосредственно не участвуют в ОВР и расставить коэффициенты. Кстати, если начать со второго пункта, возможно, будет даже проще. Построим, например, электронный баланс для последней реакции

Ставим коэффициент 2 перед формулами KMnO 4 и K 2 MnO 4 ; перед формулами сульфита и сульфата калия подразумеваем коэфф. 1:

2KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + .

Справа видим 6 атомов калия, слева — пока только 5. Надо исправлять положение; ставим перед формулой КОН коэффициент 2:

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + .

Последний штрих: в левой части видим атомы водорода, справа их нет. Очевидно, надо срочно найти какое-то вещество, которое содержит водород в степени окисления +1. Давайте возьмем воду!

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Проверяем еще раз уравнение. Да, все отлично!

«Интересное кино! — заметит бдительный юный химик. — А почему это вы добавили на последнем шаге именно воду? А если я захочу добавить перекись водорода или просто Н 2 или гидрид калия или Н 2 S? Вы добавили воду, т. к. ее НЕОБХОДИМО было добавить или вам просто так захотелось?»

Что же, давайте разбираться. Ну, во-первых, добавлять вещества в уравнение реакции по своему желанию мы, естественно не имеем права. Реакция идет именно так, как она идет; как распорядилась природа. Наши симпатии и антипатии не в силах повлиять на ход процесса. Мы можем попробовать изменить условия реакции (повысить температуру, добавить катализатор, изменить давление), но если условия реакции заданы, ее результат уже не может зависеть от нашей воли. Таким образом, формула воды в уравнении последней реакции — это не мое желание, а факт.

Во-вторых, вы, можете попробовать уравнять реакцию в случаях, когда вместо воды будут присутствовать перечисленные вами вещества. Уверяю вас: ни в одном случае вы не сможете этого сделать.

В-третьих, варианты с H 2 O 2 , Н 2 , KH или Н 2 S просто неприемлемы в данном случае по тем или другим причинам. Например, в первом случае меняется степень окисления кислорода, во втором и 3-м — водорода, а мы договорились, что степень окисления поменяется только у Mn и S. В четвертом случае сера вообще выступила в роли окислителя, а мы условились, что S — восстановитель. Кроме того, гидрид калия вряд ли «выживет» в водной среде (а реакция, напомню, идет в водном р-ре), а H 2 S (даже если бы это вещество и образовалось) неминуемо вступит в р-цию с КОН. Как видите, знание химии позволяет нам отвергнуть эти в-ва.

«Но почему именно вода?» — спросите вы.

Да, потому, например, что в данном процессе (как и во многих других) вода выступает в качестве растворителя. Потому, например, что если вы проанализируете все реакции, написанные вами за 4 года изучения химии, обнаружится, что Н 2 O встречается едва ли не в половине уравнений. Вода — вообще довольно «популярное» в химии соединение.

Поймите, я не утверждаю, что каждый раз, когда в задаче 30 вам надо «куда-то отправить водород» или «откуда-то взять кислород», необходимо хвататься за воду. Но, наверное, это будет первое вещество, о котором следует подумать.

Похожая логика используется для уравнений реакций в кислой и нейтральной средах. В первом случае необходимо добавить в правую часть формулу воды, во втором — гидроксида калия:

Расстановка коэффициентов у многоопытных юных химиков не должна вызвать ни малейших затруднений. Окончательный ответ:

В следующей части мы поговорим о продуктах восстановления хроматов и бихроматов, об азотной и серной кислотах.