Номер 403, страница 81 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

403. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

a) $N_2 \to NH_3 \to (NH_4)_2SO_4 \to NH_3 \to NH_4Cl \to NH_4NO_3 \to N_2O;$

б) $Mg_3N_2 \to NH_3 \to NH_4Cl \to NH_3 \cdot H_2O \to (NH_4)_2SO_4 \to BaSO_4.$

а) N₂ → NH₃ → (NH₄)₂SO₄ → NH₃ → NH₄Cl → NH₄NO₃ → N₂O

1. Получение аммиака из азота и водорода (промышленный метод, процесс Габера-Боша). Реакция обратима, проводится при высокой температуре, давлении и с использованием катализатора (железа):

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2. Аммиак проявляет основные свойства и реагирует с кислотами. При взаимодействии с серной кислотой образуется соль — сульфат аммония:

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

3. Для получения аммиака из его солей необходимо подействовать на них сильным основанием (щелочью), например, гидроксидом натрия, при нагревании:

$(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

4. Аммиак реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид аммония. Если реагенты газообразны, образуется белый дым:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

5. Для получения нитрата аммония из хлорида аммония можно провести реакцию ионного обмена с нитратом серебра. В результате выпадает нерастворимый осадок хлорида серебра:

$NH_4Cl + AgNO_3 \rightarrow NH_4NO_3 + AgCl\downarrow$

6. Оксид азота(I), или закись азота, получают термическим разложением нитрата аммония при температуре около 200-250 °C:

$NH_4NO_3 \xrightarrow{t} N_2O\uparrow + 2H_2O$

Ответ:

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

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

$(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

$NH_4Cl + AgNO_3 \rightarrow NH_4NO_3 + AgCl\downarrow$

$NH_4NO_3 \xrightarrow{t} N_2O\uparrow + 2H_2O$

б) Mg₃N₂ → NH₃ → NH₄Cl → NH₃·H₂O → (NH₄)₂SO₄ → BaSO₄

1. Нитрид магния, как и другие нитриды активных металлов, подвергается полному гидролизу при взаимодействии с водой с образованием соответствующего гидроксида и аммиака:

$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2\downarrow + 2NH_3\uparrow$

2. Аммиак реагирует с соляной кислотой с образованием соли — хлорида аммония:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

3. Чтобы получить гидрат аммиака (раствор аммиака в воде) из хлорида аммония, сначала вытесняют аммиак действием щелочи, а затем растворяют полученный газ в воде. Уравнение показывает первую стадию — вытеснение аммиака:

$NH_4Cl + NaOH \rightarrow NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$

4. Раствор аммиака (гидрат аммиака) является основанием и реагирует с серной кислотой, образуя сульфат аммония и воду:

$2(NH_3 \cdot H_2O) + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + 2H_2O$

5. Для получения сульфата бария из сульфата аммония необходимо провести качественную реакцию на сульфат-ион, добавив растворимую соль бария, например, хлорид бария. Сульфат бария выпадает в виде белого осадка:

$(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4Cl$

Ответ:

$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2\downarrow + 2NH_3\uparrow$

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

$NH_4Cl + NaOH \rightarrow NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$

$2(NH_3 \cdot H_2O) + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + 2H_2O$

$(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4Cl$