Номер 1067, страница 170 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1067. *Укажите верные утверждения:

а) валентность азота в его высшем оксиде равна пяти;

б) оксиды азота(I) и азота(II) являются несолеобразующими;

в) степень окисления азота в его высшем оксиде равна $+5$;

г) любой оксид азота можно получить путём взаимодействия простых веществ при разных температурах;

д) оксид азота(IV) является кислотным оксидом азотистой кислоты $HNO_2$;

е) оксиды азота(I) и азота(II) могут переходить друг в друга при нагревании и охлаждении;

ж) азотную кислоту можно получить при взаимодействии оксида азота(V) с водой;

з) молекула оксида азота(IV) имеет угловое строение;

и) при взаимодействии металлов с азотной кислотой почти всегда образуется несколько оксидов азота.

а) валентность азота в его высшем оксиде равна пяти;

Высший оксид азота имеет формулу $N_2O_5$. Степень окисления азота в нем действительно равна +5, однако валентность и степень окисления — это разные понятия. Валентность определяется числом ковалентных связей, которые образует атом. Атом азота находится во втором периоде и имеет на внешнем уровне 4 орбитали (одну s- и три p-орбитали), поэтому он может образовать максимум 4 ковалентные связи (три по обменному механизму и одну по донорно-акцепторному). В молекуле $N_2O_5$ каждый атом азота образует 4 связи, то есть его валентность равна IV.

Ответ: неверно.

б) оксиды азота(I) и азота(II) являются несолеобразующими;

Оксид азота(I) $N_2O$ и оксид азота(II) $NO$ относятся к группе несолеобразующих (или безразличных) оксидов. Это означает, что они не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами с образованием солей.

Ответ: верно.

в) степень окисления азота в его высшем оксиде равна +5;

Азот находится в V группе Периодической системы, поэтому его высшая степень окисления равна +5. Формула высшего оксида азота — $N_2O_5$. Рассчитаем степень окисления (с.о.) азота в этой молекуле, зная, что с.о. кислорода равна -2: $2 \cdot (с.о. N) + 5 \cdot (-2) = 0$, откуда с.о. азота равна +5.

Ответ: верно.

г) любой оксид азота можно получить путём взаимодействия простых веществ при разных температурах;

Простые вещества — это азот ($N_2$) и кислород ($O_2$). Прямым синтезом из этих веществ можно получить только оксид азота(II) $NO$ в очень жестких условиях (температура выше 2000 °C или в электрическом разряде): $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$. Остальные оксиды азота ($N_2O, NO_2, N_2O_3, N_2O_5$) получают косвенными путями.

Ответ: неверно.

д) оксид азота(IV) является кислотным оксидом азотистой кислоты HNO₂;

Оксид азота(IV) $NO_2$ — это кислотный оксид, в котором степень окисления азота равна +4. Азотистой кислоте $HNO_2$ соответствует степень окисления азота +3. Оксидом (ангидридом) азотистой кислоты является оксид азота(III) $N_2O_3$. Оксид $NO_2$ при взаимодействии с водой образует сразу две кислоты — азотистую $HNO_2$ и азотную $HNO_3$: $2NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_2 + HNO_3$.

Ответ: неверно.

е) оксиды азота(I) и азота(II) могут переходить друг в друга при нагревании и охлаждении;

Оксид азота(I) $N_2O$ при нагревании (выше 500 °C) разлагается на простые вещества ($2N_2O \rightarrow 2N_2 + O_2$), а не превращается в оксид азота(II) $NO$. Между этими двумя оксидами не существует простого обратимого перехода, который бы зависел только от температуры.

Ответ: неверно.

ж) азотную кислоту можно получить при взаимодействии оксида азота(V) с водой;

Оксид азота(V) $N_2O_5$ является ангидридом азотной кислоты $HNO_3$, так как степень окисления азота в них одинакова и равна +5. При растворении $N_2O_5$ в воде происходит химическая реакция с образованием азотной кислоты: $N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$.

Ответ: верно.

з) молекула оксида азота(IV) имеет угловое строение;

Молекула оксида азота(IV) $NO_2$ состоит из центрального атома азота, связанного с двумя атомами кислорода. У атома азота также есть один неспаренный электрон. Согласно теории отталкивания электронных пар (метод Гиллеспи), электронные облака связей и неспаренный электрон располагаются так, чтобы минимизировать отталкивание, что приводит к угловой (изогнутой) форме молекулы. Валентный угол O–N–O составляет примерно 134°.

Ответ: верно.

и) при взаимодействии металлов с азотной кислотой почти всегда образуется несколько оксидов азота.

Азотная кислота является сильным окислителем, и продукты восстановления азота при ее реакции с металлами зависят от многих факторов (концентрация кислоты, активность металла, температура). На практике реакции являются сложными, и вместо одного чистого продукта ($NO_2, NO, N_2O$ и т.д.) образуется их смесь, хотя один из продуктов может быть преобладающим. Поэтому утверждение, что образуется несколько оксидов, корректно описывает реальную ситуацию.

Ответ: верно.