Примеры составления условий задач и их решение
Задача 1041. Составить электронно-ионные схемыи закончить уравнения окислительно-восстановительных реакций взаимодействия металла с кислотами
Cu + HCl → Cu + H2SO4 →
Cu + HCl(р) + O2 → CuCl2 + H2O
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
Решение:
Cu + HCl → Cu + H2SO4 →
Находясь в ряду напряжений после водорода, (табл. 4) медь не вытесняет его из кислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на медь не действуют.
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O
2 Cu – 2e → Cu2+
1 O2 + 4H+ +4e → 2H2O
Участие кислорода делает раствор более сильным окислителем, так что медь медленно растворяется в соляной кислоте.
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
в-ль ок-ль, среда
3 Cu – 2e → Cu2+ о-е; в-ль
2 NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O в-е; о-ль
3 Cu + 2NO3- + 8H+ = 3 Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
При составлении молекулярного уравнения возникает вопрос, какой коэффициент должен быть поставлен перед азотной кислотой (2 или 8)?
В подобных случаях для правильного решения вопроса нужно руководствоваться следующий: если окислитель или восстановитель одновременно выполняет и функцию среды, то в молекулярном уравнении для данного вещества должен быть взят коэффициент, стоящий перед ионом, который учувствует в реакции в большем количестве.
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
В этой реакции 2 молекулы HNO3 реагируют как окислитель, а 6 молекул расходуются в качестве среды – на солеобразование. В реакциях такого типа одно и то же вещество можно вписывать в уравнение дважды.
3Cu +2HNO3 +6HNO3 → 3Cu(NO3)2 +2NO↑ + 4H2O
в-ль ок-ль среда
Задача 1086. Пользуясь методом электронно-ионных полуреакций, закончить составление уравнений
Re + HCl → Re + HF →
Re + H2SO4(к) → HReO4 + SO2 + H2O
Re + HNO3(к) → HReO4+ NO↑ + H2O
Решение:
Re + HCl → Re + HF →
В электрохимическом ряду напряжений располагается после водорода. Стандартный электродный потенциал У0 ReO-4/Re = 0,37В. Re не растворяется в HCl и HF, но реагирует с кислотами, проявляющими сильные окислительные свойства, образуя HReO4.
Re + H2SO4(к) → HReO4 + SO2 + H2O
2 Re + 4H2O – 7e → ReO4- + 8H+
7 SO42- + 4H+ + 2e → SO2 + 2H2O
2Re + 8H2O + 7SO42- + 21H+ = 2ReO4- + 16H+ + 7SO2 + 14H2O
2Re + 7H2SO4(к) → 2HReO4 + 7SO2 + 6H2O
Re + HNO3(к) → HReO4+ NO↑ + H2O
3 Re + 4H2O – 7e → ReO4- + 8H+
7 NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
3Re + 12H2O + 7NO3- + 21H+ = 2ReO4- + 24H+ + 7NO + 14H2O
3Re + 7 HNO3(к) → 3HReO4+ 7NO↑ + 2H2O
К числу особенностей взаимодействия некоторых металлов с концентрированной азотной и серной кислотами относится окисление металлов не до катионов, а до более сложных продуктов, чаще это оксоанионы, в частности ReO4-.
Задача 1112. Закончить уравнение реакции взаимодействия тантала со смесью кислот.
Ta + HNO3 + HF → H2[TaF7] + … + …
Решение:
Тантал отличается высокой химической стойкостью и лучше всего растворяется в смеси азотной и фтористоводородной кислот, переходя во фторидный комплекс
Ta0 + HNO3 + HF → H2[TaF7] + NO + H2O
3 Ta – 5e → Ta+5
5 NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
3Ta + 5NO3- +20H+ → 3Ta+5 + 5NO + 10H2O
3Ta + 5HNO3 +21HF → 3 H2[TaF7] + 5NO + 10H2O
Тантал лучше всего растворяется в смеси азотной и фтористоводородной кислот, переходя во фторидный комплекс.
В задачах (1034-1105) составить электронно-ионные схемы и закончить уравнения окислительно-восстановительных реакций взаимодействия металлов с кислотами.
1034.
| As + HC1 → Sb + HC1 → Bi + HC1 →
As + Cl2 + H2O → H3AsO4 + HCI
As + HN03 + H2O → H3AsO4 + NO
| 1035.
| As + H2SO4(р) →Sb + H2SO4(р) → Bi + H2SO4(р) →
Bi + HN03(p) → Bi(NO3)3+ NO + H2O
Bi + H2SO4(к) → Bi2(SO4)3 + SO2 + H2O
| 1036.
| Si +HCl(р) → Si + H2SO4(р) → Si + HNO3 →
Si + HNO3 + HF → H2[SiF6] + NO + H2O
Ge + H2SO4(к) → GeO2 + SO2 +H2O
| 1037.
| Ge + HCl(р) → Ge + H2SO4 →
Ge + HNO3(к) → GeO2 + NO2 + H2O
Ge + HNO3 + HCl → GeCl4 + NO + H2O
| 1038.
| Sn + HCl(р) → Sn + H2SO4→
Sn + H2SO4(к) → Sn(SO4)2 +SO2 + H2O
Sn + HNO3(р) → Sn(NO3)2 + NH4NO3 +H2O
| 1039.
| Sn + HCl(к) →
Sn + HNO3(к) → H2SnO3 + NO2 + H2O
Sn + HNO3 + HCl → SnCl4 + NO + H2O
| 1040.
| Pb +HCl(р) → Pb + H2SO4(р) →
Pb + H2SO4(к) → Pb + HCl(к) → Pb+O2 + CH3COOH →
Pb + HNO3(р) → Pb(NO3)2 + NO + H2O
| 1041.
| Cu + HCl → Cu + H2SO4(р) →
Cu + HCl(р) + O2 → CuCl2 + H2O
Cu + HNO3(30-35%) → Cu(NO3)2 + NO + H2O
| 1042.
| Cu + H2SO4(к) → CuSO4 + SO2 + H2O
Cu + HNO3(к) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Ag + HNO3(к) → AgNO3 + NO2 + H2O
| 1043.
| Ag + HCl → Ag + H2SO4 →
Ag + HNO3(р) → AgNO3 + NO + H2O
Ag + H2S + O2 → Ag2S + H2O
| 1044.
| Au + HCl → Au + H2SO4 →
Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + H2O
Au + Cl2 + HCl → H[AuCl4]
| 1045.
| Au + HNO3 →
Au + H2SeO4 → Au2(SeO4)3 + H2
Au + HNO3 + HCl → AuCl3 + NO + H2O
| 1046.
| Be + HCl → Be + H2SO4 → Be+CH3COOH→
Be + HNO3(оч. разб.) →Be(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Be + H2SO4(к) → BeSO4 + H2S + H2O
| 1047.
| Mg + HCl → Mg + H2SO4 → Mg + CH3COOH →
Mg + H2SO4(к) → MgSO4 + H2S + H2O
Mg + HNO3(оч. разб.) → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
| 1048.
| Ca + HCl → Ca + H2SO4 → Ca + CH3COOH→
Ca + H2SO4(к) → CaSO4 + H2S + H2O
Ca + HNO3(разб.) → Ca(NO3)2 + N2O +H2O
| 1049.
| Ca + HNO3(оч. разб.) → Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Mg + HNO3(разб.) → Mg(NO3)2 + N2O + H2O
Ba + H2SO4(к) → BaSO4 + H2S + H2O
| 1050.
| Sr + HCl → Sr + H2SO4 → Sr + CH3COOH →
Sr + HNO3(оч.разб.) → Sr(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Sr + H2SO4(к) → SrSO4 + H2S + H2O
| 1051.
| Ba + HCl → Ba + H2SO4 → Ba + CH3COOH →
Ba + H2SO4(к) → BaSO4 + S + H2O
Ba + HNO3(р) → Ba(NO3)2 + N2O + H2O
| 1052.
| Zn + HCl → Zn + H2SO4 → Zn + CH3COOH →
Zn + H2SO4(к) → ZnSO4 + SO2 + H2O
Zn + H2SO4(к) → ZnSO4 + S + H2O
| 1053.
| Zn + H2SO4(к) → ZnSO4 + H2S + H2O
Zn + HNO3(р) → Zn(NO3)2 + N2 + H2O
Zn + HNO3(р) → Zn(NO3)2 + N2O + H2O
| 1054.
| Zn + HNO3(оч. разб) → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Cd + HCl → Cd + H2SO4 Cd + CH3COOH→
Cd + H2SO4(к) → CdSO4 + SO2 + H2O
| 1055.
| Cd + H2SO4(к) → CdSO4 + S + H2O
Cd + H2SO4(к) →CdSO4 + H2S + H2O
Cd + HNO3(р) → Cd(NO3)2 + N2 + H2O
| 1056.
| Cd + HNO3(р) → Cd(NO3)2 + N2O + H2O
Cd + HNO3(оч. разб.) → Cd(NO3)2 + NH4NO3 +H2O
Hg + HCl → Hg + H2SO4 →
| 1057.
| Hg + CH3COOH → Hg + H3PO4 →
Hg + H2SO4(к) → HgSO4 + SO2 + H2O
Hg + HNO3(к) → Hg(NO3)2 + NO2 + H2O
| 1058.
| Hg + HNO3(разб. горячая) → Hg(NO3)2 + NO + H2O избыток кислоты
Hg + HNO3(разб. холодная) → Hg2(NO3)2 + NO + H2O избыток ртути
Zn + HNO3(к) → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
| 1059.
| Al + HCl → Al + H2SO4 →
Al + H2SO4(сред. конц.) → Al2(SO4)3 + H2O
Al + HNO3(разб.) → Al(NO3)3 + N2 + H2O
| 1060.
| Al + HNO3(очень разб.) → Al + HNO3(к) → Al + H2SO4(оч. конц.) →
Al + H2SO4(средн. конц.) → Al2(SO4)3 + S + H2O
Ga + HNO3(разб.) →Ga(NO3)3 + N2 + H2O
| 1061.
| Ga + HCl → Ga + H2SO4 →
Ga + H2SO4(сред. конц.) → Ga2(SO4)3 + SO2 + H2O
Ga + H2SO4(сред. конц.) → Ga(SO4)3 + S + H2O
| 1062.
| In + HCl → In + H2SO4
In + H2SO4(к) → In(SO4)3 + SO2 + H2O
In + HNO3(р) → In(NO3)3 + N2 + H2O
| 1063.
| Tl + HCl → Tl + H2SO4 →
Tl + H2SO4(к) → Tl2SO4 + SO2 + H2O
Tl + HNO3(р) → TlNO3 + N2 + H2O
| 1064.
| Sc + HCl → Sc + H2SO4 →
Sc + HNO3 → Sc(NO3) + N2O + H2O
Sc + HNO3 → Sc(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1065.
| Y + HCl → Y + H2SO4 →
Y + HNO3(р) → Y(NO3)3 + N2O + H2O
Y + HNO3(р) → Y(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1066.
| La + HCl → La + H2SO4 →
La + HNO3(р) → La(NO3)3 + N2O + H2O
La + HNO3(р) → La(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1067.
| Ge + HCl → Ge + H2SO4 →
Ge + HNO3(р) → Ge(NO3)3 + N2O +H2O
Ge + HNO3(р) → Ge(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1068.
| Pr + HCl → Pr + H2SO4 →
Pr + HNO3(р) → Pr(NO3)3 + N2O + H2O
Pr + HNO3(р) → Pr(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1069.
| Sm + HCl → Sm + H2SO4 →
Sm + HNO3(р) → Sm(NO3)3 + N2O + H2O
Sm + HNO3(р) → Sm(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1070.
| Tb + HCl → Tb + H2SO4 →
Tb + HNO3(р) → Tb(NO3)3 + N2O + H2O
Tb + HNO3(р) → Tb(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1071.
| Ac + HCl → Ac + H2SO4 →
Ac + HNO3(р) → Ac(NO3)3 + N2O + H2O
Ac + HNO3(р) → Ac(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
| 1072.
| Th + HF → Th+4 +… Th + H2SO4 → Th+H3PO4 →
Th + HCl(конц. горячая) → Th1.3Cl0.7H1.3 комплексный гидрид
Th + HNO3(разб.) → Th(NO3)4 + NH4NO3 + H2O
| 1073.
| U + HCl → U + HF →
U + H2SO4 → U + HCl(горячая конц.)
U + HNO3(разб.) → U(NO3)4 + NH4NO3 + H2O
| 1074.
| Ti + HCl → при разрушении окисной пленки
Ti + HNO3 + H2O → H2TiO3 + NO
Ti + HNO3(к) → H2TiO3 + NO2 + H2O
| 1075.
| Ti + H2SO4(конц) → H2TiO3 + SO2 + H2O
Ti + HF → H2[TiF6] + …
Ti + HNO3 + HCl → TiCl4 + NO + H2O
| 1076.
| Zr + HCl → Zr + HNO3 → Zr + H2SO4 → Zr + HF →
Zr + H2SO4 + H2O(горяч.) → H4[ZrO(SO4)3] + …
Zr + HNO3 + HCl → ZrCl4 + NO + H2O
| 1077.
| Hf + HCl → Hf + HNO3→ Hf + H2SO4→
Hf + HF →
Hf + HNO3 + HCl → HfCl4 + NO + H2O
| 1078.
| V + HCl → V + H2SO4 → V + HF →
V + HNO3(р) → HVO3 + NO + H2O
V + H2SO4(к) → HVO3 + SO2 + H2O
| 1079.
| Ta + HCl → Ta + H2SO4 → Ta + HNO3(к) →
Ta + HNO3(р) → Ta + HF → Ta + HNO3 + 3HCl →
V + HNO3 + HCl → VCl3 + NO + H2O
| 1080.
| Nb + HCl → Nb + H2SO4 →Nb + HNO3 +HCl →Nb +HF→
Ta + HNO3 + HF → H2[TaF7] + NO + H2O
Nb + HNO3 + HF → H2[NbF7] + NO + H2O
| 1081.
| Cr + HCl → Cr + H2SO4(р) → Cr + H2SO4(к) на холоду →
Cr + HNO3(р) → Cr +HNO3(к) → Cr + HNO3 + HCl →
Cr + H2SO4(к) горячая конц. → Cr2(SO4)3 + SO2 + H2O
| 1082.
| Mo + HCl → Mo + H2SO4 →
Mo + H2SO4(к) → H2MoO4 + SO2 + H2O
Mo + HNO3(к) → H2MoO4 + NO2 + H2O
| 1083.
| W + HCl → W + H2SO4 →
W + HNO3 +HCl → H2[WCl6] + NO + H2O
W + HNO3 + HF → H2[WF6] + NO + H2O
| 1084.
| W + HNO3(р) → W + HNO3(к) →
Mo + HNO3 + HCl → H2[MoCl8] + NO + H2O
Mo + HNO3 + HF → H2[MoF8] + NO + H2O
| 1085.
| Mn + HCl → Mn + H2SO4(р) →
Mn + H2SO4(к) → MnSO4 + SO2 + H2O
Mn + HNO3(р) → Mn(NO3)2 + NO + H2O
| 1086.
| Re + HCl → Re + HF →
Re + H2SO4(к) → HReO4 + SO2 + H2O
Re + HNO3(к) → HReO4 + NO + H2O
| 1087.
| Tc + HCl → Tc + HF →
Tc + H2SO4(к) → HTcO4 + SO2 +H2O
Tc + HNO3(р) → HTcO4 + NO + H2O
| 1088.
| Mn + H2SO4(к) холодная →
Mn + H2SO4(к) → MnSO4 + H2S + H2O
Mn + HNO3(р) → Mn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
| 1089.
| Fe + HCl → Fe + H2SO4 → Fe + H2SO4(к) →
Fe + H2SO4(к) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Fe + HNO3(р) → Fe(NO3)3 + NO + H2O
| 1090.
| Fe + HNO3(к) → очень конц. HNO3(пл. 1.4 г/см3), сод. растворенный NO2
Fe + HNO3(р) → Fe(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Co + H2SO4(к) → CoSO4 + SO2 + H2O
| 1091.
| Co + HCl → Co + H2SO4 →
Co + HNO3(к) →
Co + HNO3(р) → Co(NO3)2 + NO + H2O
| 1092.
| Ni + HCl → Ni + H2SO4 → Ni + HNO3(к) →
Ni + H2SO4(к) → NiSO4 + SO2 + H2O
Ni + HNO3(р) → Ni(NO3)2 +NO + H2O
| 1093.
| Ru + HCl → Ru + HNO3 → Ru + H2SO4 →
Ru(губчатый) + HNO3 +HCl → RuCl4 + NO + H2O
Rh(губчатый) + HCl(конц.) под давление О2 или в присутствии NaClO4 →
| 1094.
| Rh + HCl → Rh + HNO3 → Rh + H2SO4 →
Rh(губчатый) + HNO3 + HCl → H2[RhCl6] + NO + H2O
Pd + HCl + O2 → PdCl4 + H2O
| 1095.
| Pd + HCl → Pd + H2SO4 →
Pd + H2SO4(к) → PdSO4 + SO2 + H2O
Pd + HNO3(р) → Pd(NO3)2 + NO2 + H2O
| 1096.
| Ir +HCl → Ir +H2SO4→ Ir + HNO3 → Ir + HNO3 + HCl →
Pd + HCl + Cl2 →
Pd + HNO3 + HCl → H2[PdCl6] + NO + H2O
| 1097.
| Os + HCl → Os + H2SO4 → Os + HNO3→
Os + HNO3 + HCl → OsCl4 +NO + H2O
Pd + HNO3 + HCl → PdCl4 +NO + H2O
| 1098.
| Pt + HCl → Pt + H2SO4 → Pt + HNO3→
Pt + HCl + O2 → PtCl4 + H2O
Pt + HNO3 + HCl → H2[PtCl6] + NO + H2O
| 1099.
| Sb + HNO3(к) → HSbO3 + NO + H2O
Bi + HNO3(к) не дымящая → Bi(NO3)3 + NO2 + H2O
Sb + H2SO4(к) → Sb2(SO4)3 + SO2 + H2O
| 1100.
| Sn + HCl(к) → HSnCl3 + H2
Ge + HNO3(к) →H2GeO3 + NO2 + H2O
Pb + H2SO4(к) → Pb(HSO4)2 + SO2 + H2O
| 1101.
| Pb + HNO3(к) → Pb(NO3)2 + NO2 + H2O
Sn + HNO3(р) → Sn(NO3)2 + NO + H2O
Au + Cl2 + H2O → H2[AuCl3O] – трихлороксоаурат водорода
| 1102.
| Zn + HCl + H2O → [Zn(H2O)4]Cl2 + H2
Hf + HNO3 + HCl → H2[HfCl6] + NO + H2O
V + H2SO4(к) → VOSO4(сульфат ванадила) SO2 + H2O
| 1103.
| Cr + H2SO4(к) горячая → Cr2(SO4)3 + SO2 + H2O
Mo + HNO3(к) горячая +H2O → H2MoO7∙H2O↓ + NO
Pt + HCl + O2 → H2[PtCl6] + H2O
| 1104.
| Po + HCl →
Se + HNO3 + H2O → H2SeO3 + NO
Po + HNO3(к) → Po(NO3)4 + NO2 + H2O
| 1105.
| Po + H2SO4 → Te + HCl →
Te + HNO3 + H2O → H2TeO3 + NO
Au + H2SeO4(к) → Au2(SeO4)3 + SeO2 + H2O
|
Date: 2015-09-24; view: 738; Нарушение авторских прав Понравилась страница? Лайкни для друзей: |
|
|