Номер 1079, страница 172 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1079. Замените знаки вопроса на формулы необходимых веществ и составьте молекулярные уравнения соответствующих реакций:

а) $? \to O_2 + KNO_2;$

б) $? + ? + H_2O \to HNO_3;$

в) $NH_3 + ? \to NH_4NO_3;$

г) $? + ? \to Cu(NO_3)_2 + ? + H_2O;$

д) $? + ? \to HNO_3 + NO;$

е) $? \to H_2O + NO_2 + ?;$

ж) $? + HNO_3 \to NH_4NO_3 + CO_2 + H_2O;$

з) $? + ? \to NO + H_2O.$

а) В данной реакции происходит термическое разложение вещества с образованием кислорода ($O_2$) и нитрита калия ($KNO_2$). Это характерно для нитрата калия ($KNO_3$), который при нагревании разлагается на нитрит калия и кислород.

Уравнение реакции: $2KNO_3 \xrightarrow{t} 2KNO_2 + O_2$

Ответ: $2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2$

б) Продуктом реакции является азотная кислота ($HNO_3$), которая образуется из воды ($H_2O$) и двух других реагентов. Это промышленный способ получения азотной кислоты, в котором диоксид азота ($NO_2$) и кислород ($O_2$) реагируют с водой.

Уравнение реакции: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Ответ: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

в) Аммиак ($NH_3$) реагирует с неизвестным веществом с образованием нитрата аммония ($NH_4NO_3$). Нитрат аммония — это соль, образованная слабым основанием (аммиаком) и сильной кислотой. Такой кислотой является азотная кислота ($HNO_3$). Реакция является реакцией нейтрализации.

Уравнение реакции: $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

Ответ: $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

г) В результате реакции образуются нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$), вода ($H_2O$) и еще одно вещество. Это типичная окислительно-восстановительная реакция металла с азотной кислотой. Реагентами являются медь ($Cu$) и азотная кислота ($HNO_3$). Третий продукт зависит от концентрации кислоты. При реакции с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота(II) ($NO$).

Уравнение реакции: $3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O$

Ответ: $3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O$

д) Продуктами реакции являются азотная кислота ($HNO_3$) и оксид азота(II) ($NO$). Такая реакция происходит при взаимодействии диоксида азота ($NO_2$) с водой без доступа кислорода. Это реакция диспропорционирования, в которой азот в степени окисления +4 одновременно и окисляется до +5 (в $HNO_3$), и восстанавливается до +2 (в $NO$).

Уравнение реакции: $3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO$

Ответ: $3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO$

е) Неизвестное вещество разлагается с образованием воды ($H_2O$), диоксида азота ($NO_2$) и еще одного вещества. Эта схема соответствует термическому или фотохимическому разложению концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$). Третьим продуктом реакции является кислород ($O_2$).

Уравнение реакции: $4HNO_3 \xrightarrow{t, h\nu} 4NO_2 + O_2 + 2H_2O$

Ответ: $4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + O_2 + 2H_2O$

ж) Азотная кислота ($HNO_3$) реагирует с неизвестным веществом с образованием нитрата аммония ($NH_4NO_3$), диоксида углерода ($CO_2$) и воды ($H_2O$). Образование $CO_2$ указывает на наличие карбонат-иона в исходном веществе, а образование $NH_4NO_3$ - на наличие иона аммония. Наиболее подходящим реагентом является карбонат аммония ($(NH_4)_2CO_3$). Это реакция ионного обмена, в ходе которой более сильная азотная кислота вытесняет слабую угольную кислоту, которая тут же разлагается на $CO_2$ и $H_2O$.

Уравнение реакции: $(NH_4)_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NH_4NO_3 + CO_2 + H_2O$

Ответ: $(NH_4)_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NH_4NO_3 + CO_2 + H_2O$

з) Продуктами реакции являются оксид азота(II) ($NO$) и вода ($H_2O$). Данная схема соответствует каталитическому окислению аммиака ($NH_3$) кислородом ($O_2$). Это ключевая стадия в промышленном производстве азотной кислоты по методу Оствальда.

Уравнение реакции: $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t} 4NO + 6H_2O$

Ответ: $4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O$