Номер 7, страница 163 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Составьте уравнения реакций согласно схеме:

a) $H_2SO_4 \xrightarrow{1} H_2 \xrightarrow{2} NaH \xrightarrow{3} H_2 \xrightarrow{4} CH_3-CH_3;$

б) $Cl_2 \xrightarrow{1} HCl \xrightarrow{2} H_2 \xrightarrow{3} Fe \xrightarrow{4} H_2.$

а) Решение

1. Получение водорода ($H_2$) из серной кислоты ($H_2SO_4$) осуществляется реакцией замещения с активным металлом, стоящим в электрохимическом ряду напряжений до водорода (например, цинком, магнием, железом).

$Zn + H_2SO_4 \text{(разб.)} \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

2. Получение гидрида натрия ($NaH$) из водорода ($H_2$) происходит при прямом взаимодействии газообразного водорода с металлическим натрием при нагревании.

$2Na + H_2 \xrightarrow{t} 2NaH$

3. Чтобы получить водород ($H_2$) из гидрида натрия ($NaH$), можно провести реакцию гидролиза. Гидрид натрия бурно реагирует с водой с образованием гидроксида натрия и выделением водорода.

$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2 \uparrow$

4. Получение этана ($CH_3-CH_3$) из водорода ($H_2$) — это реакция гидрирования. Необходимо взять непредельный углеводород, например, этен ($CH_2=CH_2$), и провести реакцию присоединения водорода в присутствии катализатора (Ni, Pt или Pd) при нагревании и повышенном давлении.

$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{\text{Ni, t, p}} CH_3-CH_3$

Ответ:

1) $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$

2) $2Na + H_2 \rightarrow 2NaH$

3) $NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2$

4) $CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_3$

б) Решение

1. Получение хлороводорода ($HCl$) из хлора ($Cl_2$) происходит в реакции соединения хлора с водородом. Реакция инициируется ультрафиолетовым светом ($h\nu$) или нагреванием.

$H_2 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$

2. Чтобы получить водород ($H_2$) из соляной кислоты ($HCl$), необходимо провести реакцию замещения с металлом, стоящим в ряду активности до водорода, например, с железом.

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

3. Превращение $H_2 \rightarrow Fe$ подразумевает восстановление железа из его соединения (например, оксида) водородом при высокой температуре (водородотермия).

$Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_2O$

4. Чтобы получить водород ($H_2$) из железа ($Fe$), необходимо провести реакцию железа с кислотой-неокислителем, например, с разбавленной серной кислотой.

$Fe + H_2SO_4 \text{(разб.)} \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ:

1) $H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

2) $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2$

3) $Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$

4) $Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2$