Номер 8, страница 207 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. Составьте уравнения реакций согласно схеме:

a) $N_2 \xrightarrow{1} NH_3 \xrightarrow{2} NH_4NO_3 \xrightarrow{NaOH} \dots \xrightarrow{4} (NH_4)_2SO_4;$

б) $H_2 \xrightarrow{1} NH_3 \xrightarrow{2} NH_4Cl \xrightarrow{KOH} \dots \xrightarrow{4} NH_4HSO_4.$

а) 1. Получение аммиака ($NH_3$) из азота ($N_2$). Это промышленный синтез аммиака (процесс Габера-Боша), который протекает при взаимодействии азота с водородом при высокой температуре, давлении и в присутствии катализатора.

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2. Получение нитрата аммония ($NH_4NO_3$) из аммиака. Аммиак, проявляя основные свойства, реагирует с азотной кислотой ($HNO_3$) с образованием соли.

$NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

3. Реакция нитрата аммония с гидроксидом натрия ($NaOH$). Это качественная реакция на ион аммония. При взаимодействии соли аммония со щелочью при нагревании выделяется аммиак. Таким образом, вещество, пропущенное в схеме, — это аммиак ($NH_3$).

$NH_4NO_3 + NaOH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + NaNO_3 + H_2O$

4. Получение сульфата аммония ($(NH_4)_2SO_4$). Аммиак, полученный на предыдущей стадии, реагирует с серной кислотой ($H_2SO_4$). Для образования средней соли необходимо, чтобы аммиак был в избытке (или в мольном соотношении 2:1 к кислоте).

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

Ответ:

1) $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2) $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$

3) $NH_4NO_3 + NaOH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + NaNO_3 + H_2O$

4) $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

б) 1. Получение аммиака ($NH_3$) из водорода ($H_2$). Аналогично пункту а), это процесс Габера-Боша, где водород реагирует с азотом.

$3H_2 + N_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2. Получение хлорида аммония ($NH_4Cl$) из аммиака. Аммиак реагирует с соляной (хлороводородной) кислотой ($HCl$) с образованием соли.

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

3. Реакция хлорида аммония с гидроксидом калия ($KOH$). Как и в пункте а), это реакция обмена между солью аммония и щелочью с выделением аммиака при нагревании. Пропущенное вещество - аммиак ($NH_3$).

$NH_4Cl + KOH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + KCl + H_2O$

4. Получение гидросульфата аммония ($NH_4HSO_4$). Аммиак реагирует с серной кислотой ($H_2SO_4$). Для образования кислой соли необходимо, чтобы кислота была в избытке (или реагенты были в мольном соотношении 1:1).

$NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow NH_4HSO_4$

Ответ:

1) $3H_2 + N_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2) $NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

3) $NH_4Cl + KOH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + KCl + H_2O$

4) $NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow NH_4HSO_4$