Номер 416, страница 83 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

416. Укажите верные утверждения:

а) оксид азота$(II)$ очень трудно окисляется до оксида азота$(IV)$;

б) при взаимодействии азотной кислоты с металлами выделяется водород;

в) некоторые металлы, стоящие в ряду активности правее водорода реагируют с азотной кислотой;

г) при н. у. азотная кислота представляет собой жидкость;

д) в водном растворе азотная кислота является слабым электролитом;

е) азот образует оксиды, в которых степень окисления атомов азота принимает все значения от $+1$ до $+5$;

ё) любой оксид азота может быть получен из простых веществ при нагревании;

ж) атом азота в азотной кислоте может выступать только в качестве окислителя;

з) соли азотной кислоты используются в качестве азотных удобрений;

и) кислотным оксидом, который соответствует азотной кислоте, является оксид азота$(IV)$.

а) оксид азота(II) очень трудно окисляется до оксида азота(IV);

Оксид азота(II), $NO$, является бесцветным газом, который на воздухе мгновенно окисляется до бурого газа - оксида азота(IV), $NO_2$. Реакция протекает легко и самопроизвольно при обычных условиях: $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$. Утверждение о том, что этот процесс протекает "очень трудно", является ложным.

Ответ: Неверно.

б) при взаимодействии азотной кислоты с металлами выделяется водород;

Азотная кислота ($HNO_3$) — сильный окислитель. В отличие от неокисляющих кислот (например, соляной или разбавленной серной), при реакции с металлами восстанавливается не катион водорода $H^+$, а атом азота из нитрат-иона $NO_3^-$. Продукты восстановления азота могут быть разными ($NO_2$, $NO$, $N_2O$, $N_2$, $NH_4^+$) в зависимости от активности металла и концентрации кислоты, но водород ($H_2$) в этих реакциях, как правило, не выделяется.

Ответ: Неверно.

в) некоторые металлы, стоящие в ряду активности правее водорода, реагируют с азотной кислотой;

Благодаря своим сильным окислительным свойствам, азотная кислота способна реагировать с металлами, которые в ряду электрохимической активности стоят после водорода (т.е. являются малоактивными). К таким металлам относятся, например, медь, серебро, ртуть. Пример реакции: $Cu + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$. Золото и платина с азотной кислотой не реагируют. Таким образом, утверждение является верным.

Ответ: Верно.

г) при н. у. азотная кислота представляет собой жидкость;

Нормальные условия (н. у.) — это температура 0 °C (273,15 К) и давление 1 атм (101,325 кПа). Безводная 100%-ная азотная кислота имеет температуру плавления –41,6 °C и температуру кипения +82,6 °C. Так как 0 °C находится в интервале между температурой плавления и кипения, при нормальных условиях азотная кислота является жидкостью.

Ответ: Верно.

д) в водном растворе азотная кислота является слабым электролитом;

Азотная кислота ($HNO_3$) относится к сильным кислотам. В водном растворе она практически нацело диссоциирует на ионы водорода $H^+$ (или ионы гидроксония $H_3O^+$) и нитрат-ионы $NO_3^-$. Вещества, которые в растворах почти полностью распадаются на ионы, являются сильными электролитами. Следовательно, данное утверждение неверно.

Ответ: Неверно.

е) азот образует оксиды, в которых степень окисления атомов азота принимает все значения от +1 до +5;

Азот известен своими многочисленными оксидами. Для каждой целочисленной степени окисления от +1 до +5 существует соответствующий оксид: $N_2O$ (степень окисления +1), $NO$ (+2), $N_2O_3$ (+3), $NO_2$ и его димер $N_2O_4$ (+4), $N_2O_5$ (+5). Таким образом, утверждение является верным.

Ответ: Верно.

ё) любой оксид азота может быть получен из простых веществ при нагревании;

Прямым взаимодействием простых веществ, азота ($N_2$) и кислорода ($O_2$), можно получить только оксид азота(II), $NO$. Эта реакция ($N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$) является эндотермической и обратимой, и для её протекания требуются очень высокие температуры (свыше 2000 °C) или электрический разряд. Другие оксиды азота получают косвенными путями. Например, $N_2O_5$ получают дегидратацией $HNO_3$. Утверждение, что "любой" оксид можно так получить, ложно.

Ответ: Неверно.

ж) атом азота в азотной кислоте может выступать только в качестве окислителя;

В молекуле азотной кислоты ($HNO_3$) атом азота имеет степень окисления +5, что является его высшей возможной степенью окисления. Атом в высшей степени окисления не может отдавать электроны (т.е. окисляться), он может их только принимать (т.е. восстанавливаться). Вещество, которое в ходе реакции принимает электроны, является окислителем. Поэтому в окислительно-восстановительных реакциях азотная кислота проявляет только окислительные свойства за счет атома азота.

Ответ: Верно.

з) соли азотной кислоты используются в качестве азотных удобрений;

Соли азотной кислоты, называемые нитратами, являются важнейшим видом азотных удобрений. Они хорошо растворимы в воде и содержат азот в легкоусвояемой для растений форме. Наиболее известные примеры — аммиачная селитра ($NH_4NO_3$), калийная селитра ($KNO_3$), натриевая селитра ($NaNO_3$) и кальциевая селитра ($Ca(NO_3)_2$).

Ответ: Верно.

и) кислотным оксидом, который соответствует азотной кислоте, является оксид азота(IV).

Кислотным оксидом (ангидридом), соответствующим кислоте, является оксид, в котором неметалл проявляет ту же степень окисления, что и в кислоте. В азотной кислоте ($HNO_3$) степень окисления азота +5. Следовательно, ей соответствует оксид азота(V) — $N_2O_5$. Оксид азота(IV), $NO_2$ (степень окисления +4), при реакции с водой образует сразу две кислоты — азотную ($HNO_3$) и азотистую ($HNO_2$), поэтому он не является ангидридом только азотной кислоты.

Ответ: Неверно.

Таким образом, верными являются утверждения: в, г, е, ж, з.