Номер 697, страница 126 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

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

a) $Al \rightarrow AlCl_3 \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow Al_2O_3 \rightarrow Al(NO_3)_3;$

б) $Cu \rightarrow CuO \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu \rightarrow Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO;$

в) $PbO \rightarrow Pb(NO_3)_2 \rightarrow Pb \rightarrow PbO \rightarrow Pb(NO_3)_2 \rightarrow Pb(OH)_2.$

а) $Al \rightarrow AlCl_3 \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow Al_2O_3 \rightarrow Al(NO_3)_3$

Решение

1. Получение хлорида алюминия из алюминия. Алюминий — активный металл, который реагирует с соляной кислотой с образованием соли и выделением водорода.

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

2. Получение гидроксида алюминия из хлорида алюминия. Это реакция обмена с щелочью. При добавлении раствора гидроксида натрия к раствору хлорида алюминия выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия.

$AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

3. Получение оксида алюминия из гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия при нагревании разлагается на оксид алюминия и воду.

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 3H_2O$

4. Получение нитрата алюминия из оксида алюминия. Оксид алюминия является амфотерным, он реагирует с кислотами. При реакции с азотной кислотой образуется соль нитрат алюминия и вода.

$Al_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$

Ответ:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

$AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 3H_2O$

$Al_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$

б) $Cu \rightarrow CuO \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu \rightarrow Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO$

Решение

1. Получение оксида меди(II) из меди. При нагревании на воздухе медь окисляется кислородом до оксида меди(II) черного цвета.

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$

2. Получение хлорида меди(II) из оксида меди(II). Оксид меди(II) является основным оксидом и реагирует с кислотами, например, с соляной кислотой, образуя соль и воду.

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

3. Получение меди из хлорида меди(II). Медь можно восстановить из раствора ее соли более активным металлом, например, железом.

$CuCl_2 + Fe \rightarrow FeCl_2 + Cu\downarrow$

4. Получение нитрата меди(II) из меди. Медь не реагирует с неокисляющими кислотами, но реагирует с азотной кислотой. При реакции с концентрированной азотной кислотой образуется нитрат меди(II), бурый газ $NO_2$ и вода.

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

5. Получение гидроксида меди(II) из нитрата меди(II). При реакции раствора нитрата меди(II) с раствором щелочи выпадает голубой осадок гидроксида меди(II).

$Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

6. Получение оксида меди(II) из гидроксида меди(II). Гидроксид меди(II) — нестойкое основание, которое при нагревании разлагается на оксид меди(II) и воду.

$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CuO + H_2O$

Ответ:

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

$CuCl_2 + Fe \rightarrow FeCl_2 + Cu\downarrow$

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

$Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CuO + H_2O$

в) $PbO \rightarrow Pb(NO_3)_2 \rightarrow Pb \rightarrow PbO \rightarrow Pb(NO_3)_2 \rightarrow Pb(OH)_2$

Решение

1. Получение нитрата свинца(II) из оксида свинца(II). Оксид свинца(II) реагирует с азотной кислотой, образуя растворимую соль нитрат свинца(II) и воду.

$PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O$

2. Получение свинца из нитрата свинца(II). Свинец можно вытеснить из раствора его соли более активным металлом, например, цинком.

$Pb(NO_3)_2 + Zn \rightarrow Zn(NO_3)_2 + Pb\downarrow$

3. Получение оксида свинца(II) из свинца. При нагревании на воздухе свинец окисляется кислородом.

$2Pb + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2PbO$

4. Получение нитрата свинца(II) из оксида свинца(II). Реакция, аналогичная первой.

$PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O$

5. Получение гидроксида свинца(II) из нитрата свинца(II). При добавлении щелочи к раствору соли свинца выпадает белый осадок гидроксида свинца(II).

$Pb(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

Ответ:

$PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O$

$Pb(NO_3)_2 + Zn \rightarrow Zn(NO_3)_2 + Pb\downarrow$

$2Pb + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2PbO$

$PbO + 2HNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + H_2O$

$Pb(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Pb(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$