Розв’язування типових задач Оксиди, кислоти, основи, солі – НАЙВАЖЛИВІШІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 6. НАЙВАЖЛИВІШІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
§ 6.7. Розв’язування типових задач Оксиди, кислоти, основи, солі
Задача 1. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення; CuSO4 -> Сu -> СuО -> СuСl2 -> Сu(OН)2 -> Cu(OH)NO3 -> Сu(NO3)2.
Розв’язання. 1) Мідь можна добути із солі купруму(ІІ) за реакцією заміщення:
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
2) Оксид купруму(ІІ) добудемо, спалюючи мідь у кисні:
2Сu + O2 = 2СuО.
3) Оксид купруму(ІІ)
CuO + 2НСl = СuСl2 + Н2О.
4) Гідроксид купруму(ІІ) можна добути, додавши до розчину хлориду купруму(ІІ) розчин лугу:
СuСl2 + 2КOН = Сu(OН)2 + 2 КСl.
5) Основна сіль – гідроксонітрат купруму(ІІ) – утвориться при обробці гідроксиду купруму(ІІ) нітратною кислотою, взя тою в кількості, достатній для заміщення однієї гідроксогрупи, тобто 1 моль HNO3 на 1 моль Сu (ОН)2:
Сu(OН)2 + HNO3 = Сu(ОН)NО3 + Н2O.
6) Під дією надлишку нітратної кислоти на гідроксонітрат купруму(ІІ) утворюється нітрат купруму(ІІ):
Cu(OH)NO3 + HNO3 = Cu(NO3)2 + Н2О.
Задача 2. Напишіть рівняння реакцій, за
Розв’язання. З кисню і водню можна добути воду:
2Н2 + O2 = 2Н2О.
Із сірки і кисню можна добути оксид сульфуру(ІV), подальшим окисненням якого – оксид сульфуру(VІ):
S + О2 = SO2; 2SO2 + О2 = 2SO3.
Натрій, взаємодіючи з киснем, утворює оксид:
4Na + O2 = 2Na2O.
Основний оксид натрію з кислотними оксидами сульфуpy(IV) і сульфуру(VІ) утворює відповідно сульфіт і сульфат натрію (дві середні солі):
N2O + SO2 = Nа2SО3;
Na2O + SO3 = Na2SO4.
Ще одна середня сіль – сульфід натрію – може бути добута за безпосередньої взаємодії натрію і сірки:
2Na + S = Na2S.
Водень із сіркою утворює сірководень:
Н2 + S = H2S,
Розчин якого у воді – сірководнева, або сульфідна, кислота. Оксиди сульфуру(ІV) і сульфуру(VІ), взаємодіючи з водою, утворюють відповідно сульфітну і сульфатну кислоти:
SO2 + Н2O = H2SO3;
SO3 + Н2O = H2SO4.
Нарешті, три кислі солі можна добути, якщо провести реакції між оксидом натрію і трьома добутими кислотами, взявши їх з надлишком:
Na2O+ 2H2S = 2NaHS + Н2О;
Na2O + 2H2SO3 = 2NaHSO3 + Н2О;
Na2O + 2H2SO4 = 2NaHSO4 + Н2O.
Задача 3. Напишіть рівняння всіх можливих реакцій між такими речовинами, що взято попарно: оксид кальцію, оксид фосфору(V), хлоридна кислота, гідроксид натрію, сульфат купруму(ІІ), сульфід калію.
Розв’язання. Визначaємо, до яких клaсів неоргзнічних сполук нaлежaть нaзвaні в умові зaдaчі речовини: СаО – основний оксид, Р4Н10 (або Р2О5) – кислотний оксид, НСl (розчин) – кислотa, NaOH – основa (луг), CuSO4, K2S – середні солі.
Основний оксид СaО взaємодіє з кислотним оксидом і кислотою:
ЗСaО + Р2О5 = Сa3(РO4)2;
СaО +2НСl = СаСl2 + Н2O.
Кислотний оксид реагує, крім того, з лугом:
Р2О5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + ЗН2O.
Хлоридна кислота взаємодіє з гідроксидом натрію і сульфідом калію:
НСl + NaOH = NaCl + Н2О;
2НСl + K2S = H2S↑ + 2КСl.
Гідроксид натрію вступає в реакцію обміну із сульфатом купруму(ІІ):
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 ↑+ Na2SO4.
Нарешті, сульфат купруму(ІІ) реагує із сульфідом калію: CuSO4 + K2S = CuS ↑ +K2SO4.
Гідроліз солей
Задача 1. Складіть рівняння реакцій гідролізу солей Nа3РO4, Сu(NO3)2, КСl. Як змінюється водневий показник при розчиненні у воді цих солей?
Розв’язання. 1) Гідроліз Na3PO4 відбувaється ступінчaс то (за трьома ступенями), причому в основному за першим ступенем. Внаслідок перебігу реакцій за першим і другим ступенями утворюються кислі солі.
Перший ступінь: а) рівняння гідролізу в скороченій іонній формі:
РO43- + Н2O5 ⇆ НРO2-4 + ОН-;
Б) рівняння гідролізу в іонній формі:
3Na+ + РO43- + H2O ⇆ 2Na+ + НРО2-4 + Na+ + ОН-;
В) рівняння гідролізу в молекулярній формі:
NaРO4 + Н2О ⇆ Na2HPO4 + NaOH.
Другий ступінь:
А) НРО2-4 + Н2О2 ⇆ Н2РO4- + ОН-;
Б) 2Na+ + НРО2-4 + Н2О ⇆ Na+ + Н2РО-4 + Na+ +ОН-;
В) Na2HPO4 + Н2О ⇆ NaH2PO4 + NaOH.
Третій ступінь:
А) Н2РO-4 + Н2О ⇆ Н3РО4/sub> + ОН-;
Б) Na+ + Н2РO-4 + Н2O ⇆ Н3РО4 + Na+ + ОН-;
В) NaH2PO4 + Н2О ⇆ Н3РО4 + NaOH.
Внаслідок реакції гідролізу концентрація гідроксид-іонів у розчині перевищує концентрацію іонів гідрогену, отже, рН>7.
2) Гідроліз Cu(NO3)2 відбувається ступінчасто і в основному за першим ступенем, причому утворюється основна сіль.
Перший ступінь:
А) Сu2+ + Н2O Сu(ОН)+ + Н+;
Б) Cu2+ + 2NO – + Н2O ⇆ Cu(OH)+ + NO3-+Н++ NO3-;
В) Cu(NO3)2 + Н2O ⇆ Cu(OH)NO3 + HNO3.
Другий ступінь:
А) Сu(ОН)+ + Н2O ⇆ Сu(ОН)2 + Н+;
Б) Cu(OH)+ + NO-3 + Н2О ⇆ Cu(OH)2 + Н++NO-3 ;
В) Cu(OH)NO3 + Н2О ⇆ Cu(OH)2 + HNO3.
Внаслідок реакції гідролізу концентрація іонів гідрогену у розчині перевищує концентрацію гідроксид-іонів, отже, рН<7.
3) Сіль КСl, утворена сильною кислотою і сильною основою, гідролізу не піддається, pH 7.
Задача 2. Пробірку з розчином хлориду цинку нагріли і помістили в неї попередньо зачищений шматок цинку. Який газ виділяється при цьому? Напишіть рівняння реакцій.
Розв’язання. Нагрівання зумовлює зміщення рівноваги в розчині в бік продуктів гідролізу:
ZnCl2 + Н2O ⇆ Zn(OH)Cl + НСl;
Zn2+ + Н2О ⇆ Zn(OH)+ + H+.
Іони гідрогену, що утворюються, взаємодіють з металічним цинком:
Zn + 2НСl = ZnCl2 + Н2;
Zn + 2Н+ = Zn2+ + Н2.
Збільшення концентрації іонів цинку зумовлює зміщення рівноваги в реакції гідролізу в бік утворення вихідної солі.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...