Номер 419, страница 84 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

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

а) $N_2O_5 \to HNO_3 \to NH_4NO_3 \to N_2O \to N_2 \to NO \to NO_2 \to HNO_3$;

б) $NH_3 \to N_2 \to NO \to NO_2 \to HNO_3 \to NO_2 \to N_2$.

a) 1. Для получения азотной кислоты ($HNO_3$) из оксида азота(V) ($N_2O_5$) необходимо провести его реакцию с водой. Это реакция взаимодействия кислотного оксида с водой.

$N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$

2. Чтобы получить нитрат аммония ($NH_4NO_3$), проводят реакцию нейтрализации между азотной кислотой и аммиаком ($NH_3$).

$HNO_3 + NH_3 \rightarrow NH_4NO_3$

3. Оксид азота(I) ($N_2O$), известный как "веселящий газ", получают путем осторожного термического разложения нитрата аммония при температуре 170–245°C.

$NH_4NO_3 \xrightarrow{170-245^\circ C} N_2O\uparrow + 2H_2O$

4. Молекулярный азот ($N_2$) можно получить из оксида азота(I) при его сильном нагревании (выше 500°C), что приводит к его разложению.

$2N_2O \xrightarrow{t > 500^\circ C} 2N_2 + O_2$

5. Оксид азота(II) ($NO$) образуется при реакции азота с кислородом при очень высокой температуре, например, в электрической дуге. Реакция обратима.

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$

6. Оксид азота(II) легко окисляется кислородом воздуха при комнатной температуре до бурого газа - оксида азота(IV) ($NO_2$).

$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

7. Для получения азотной кислоты в промышленности оксид азота(IV) растворяют в воде в присутствии кислорода.

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

Ответ: Уравнения реакций, соответствующие данной цепи превращений, приведены выше.

б) 1. Молекулярный азот ($N_2$) можно получить из аммиака ($NH_3$) путем его сжигания в кислороде без катализатора.

$4NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{t} 2N_2 + 6H_2O$

2. Оксид азота(II) ($NO$) получают из молекулярного азота при его взаимодействии с кислородом при высокой температуре.

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$

3. Оксид азота(II) окисляется кислородом до оксида азота(IV) ($NO_2$).

$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

4. Азотную кислоту ($HNO_3$) получают растворением оксида азота(IV) в воде с одновременным пропусканием кислорода.

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

5. Для получения оксида азота(IV) ($NO_2$) из азотной кислоты используют ее реакцию с восстановителем, например, с медью. Необходима концентрированная кислота.

$Cu + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

6. Чтобы получить молекулярный азот ($N_2$) из оксида азота(IV), его можно восстановить аммиаком.

$6NO_2 + 8NH_3 \rightarrow 7N_2 + 12H_2O$

Ответ: Уравнения реакций, соответствующие данной цепи превращений, приведены выше.