Інші завдання дивись тут...

Вправа 355 Схарактеризуйте фізичні властивості нітратної кислоти. Летка безбарвна рідина з різким їдким запахом, необмежено розчинна у воді, t_кип.=+83°С, t_пл.=–42, густина 1,52 г/см³, гігроскопічна

 

Вправа 356 Порівняйте хімічні властивості нітратної та сульфатної кислот. Нітратна кислота, на відміну від сульфатної, є сильнішим окисником, тому метал може витісняти водень із розчинів нітратної кислоти, але часто сіль і водень утворюються разом з іншими продуктами відновлення Нітрогену (NO₂, NO, N₂O, N₂)

 

Вправа 357 Як залежать продукти взаємодії нітратної кислоти з металами від активності металів і концентрації кислоти? Чим активніший метал і менша концентрація кислоти, тим сильніше відбувається відновлення

 

Вправа 358 Схарактеризуйте застосування нітратної кислоти. 

Використовують для одержання мінеральних добрив, добування вибухових речовин, виробництва ортофосфатної кислоти, синтезу барвників, як окисник ракетного палива в деяких моделях ракетних двигунів

 

Вправа 359 Ртуть взаємодіє з концентрованою й розбавленою нітратною кислотами подібно до міді. Запишіть рівняння реакцій.

8HNO₃ (розв.) + 3Cu = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

4HNO₃ (конц.) + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

 

Вправа 360 Запишіть рівняння реакцій нітратної кислоти з купрум (ІІ) гідроксидом, магній оксидом і натрій карбонатом у молекулярній і йонно-молекулярній формі.

2HNO₃ + Cu(OH)₂ = Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

2H⁺ + 2NO₃^- + Cu(OH)₂ = Cu²⁺ + 2NO₃^- + 2H₂O

2H⁺ + Cu(OH)₂ = Cu²⁺ + 2H₂O

 

2HNO₃ + MgO = Mg(NO₃)₂ + H₂O

2H⁺ + 2NO₃^- + MgO = Mg²⁺ + 2NO₃^- + H₂O

2H⁺ + MgO = Mg²⁺ + H₂O

 

2HNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑ + H₂O

2H⁺ + 2NO₃^- + 2Na⁺ + CO₃^2- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + CO₂↑ + H₂O

2H⁺ + CO₃^2- = CO₂↑ + H₂O

 

Вправа 361 З якими речовинами, наведеними в переліку, нітратна кислота взаємодіє як окисник, а з якими — як сильна кислота? Мідь, купрум (ІІ) оксид, ферум (III) гідроксид, вуглець, кальцій карбонат.

Як окисник: мідь, вуглець

Як сильна кислота: купрум (II) оксид, ферум (ІІІ) оксид, кальцій карбонат

 

Вправа 362 Запишіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:

а) N₂ → NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃ → NH₄NO₃;

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃

4NH₃ + 5O₂ = 4NO↑ + 6H₂O

2NO + O₂ = 2NO₂↑

2NO₂ + H₂O = HNO₂ + HNO₃

HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃

б) KNO₃ → HNO₃ → NO → NO₂ → NaNO₂ + NaNO₃;

8HNO₃ (розб.) + 3Cu = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

2NO + O₂ = 2NO₂

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O

в) Сu → NO₂ → HNO₃ → Ba(NO₃)₂ → KNO₃.

Cu + HNO₃ (конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

2HNO₃ + Ba(OH)₂ = Ba(NO₃)₂ + 2H₂O

Ba(NO₃)₂ + K₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2KNO₃

 

Вправа 363 Із тексту параграфа випишіть рівняння окисно-відновних реакцій та складіть для них електронний баланс. Укажіть окисник та відновник.

4HNO₃ = 4NO₂↑ + 2H₂O + O₂↑;

HN⁺⁵O₃^-2 → N⁺⁴O₂ + H₂O + O₂⁰

Відновник 2O^-2 - 4e^- → O₂⁰       4│4│1

Окисник N⁺⁵ + 1e^- → N⁺⁴       1│ │4

 

Cu + 4HNO₃ (конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Cu⁰ + HN⁺⁵O₃  → Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺⁴O₂↑ + 2H₂O

Відновник Сu⁰ - 2e^- → Cu⁺²      2│2│1

Окисник N⁺⁵ + 1e^- → N⁺⁴       1│ │2

 

3Cu + 8HNO₃ (розв.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Cu⁰ + HN⁺⁵O₃  → Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺²O↑ + H₂O

Відновник Сu⁰ - 2e^- → Cu⁺²      2│6│3

Окисник N⁺⁵ + 3e^- → N⁺²       3│ │2

 

3Zn + 8HNO₃ (розв.) = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Zn⁰ + HN⁺⁵O₃ → Zn(NO₃)₂ + N⁺²O↑ + H₂O

Відновник Zn⁰ - 2e^- → Zn⁺²      2│6│3

Окисник N⁺⁵ + 3e^- → N⁺²       3│ │2

 

4Zn + 10HNO₃ (розв.) = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

Zn⁰ + HN⁺⁵O₃ → Zn⁺²(NO₃)₂ + N₂⁺¹O↑ + H₂O

Відновник Zn⁰ - 2e^- → Zn⁺²      2│8│4

Окисник 2N⁺⁵ + 8e^- → 2N⁺¹    8│ │1

 

5Mg + 12HNO₃ (розв.) = 5Mg(NO₃)₂ + N₂↑ + 6H₂O

Mg⁰ + HN⁺⁵O₃ → Mg⁺²(NO₃)₂ + N₂⁰↑ + H₂O

Відновник Mg⁰ - 2e^- → Mg⁺²      2│10│5

Окисник 2N⁺⁵ + 10e^- → N₂⁰    10│   │1

 

4Mg + 10HNO₃ (розв.) = 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Mg⁰ + HN⁺⁵O₃ → Mg⁺²(NO₃)₂ + N^-3H₄NO₃ + 3H₂O

Відновник Mg⁰ - 2e^- → Mg⁺²      2│8│4

Окисник N⁺⁵ + 8e^- → N^-3         8│ │1    

 

Вправа 364 Амоніак можна одержати нагріванням амоній ортофосфату. А для добування його з амоній хлориду останній необхідно попередньо змішати з лугом. Як ви вважаєте, чому? Бо при розкладанні амоній хлориду утворюються два гази NH₃↑i HCl↑, а у випадку змішування з лугом — газ NH₃↑ і розчин NaCl.

NH₄Cl = NH₃↑ + HCl↑

NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃↑ + H₂O

Складіть рівняння реакції розкладання амоній ортофосфату.

(NH₄)₃PO₄ = NH₃↑ + (NH₄)₂HPO₄

 

Вправа 365 Обчисліть масу натрій нітрату, що можна одержати нейтралізацією розчину натрій гідроксиду масою 200 г із масовою часткою лугу 4% нітратною кислотою.

Відомо: m(р-ну)=200  г, w(NaOH)=4%, або 0,04

Знайти: m(NaNO₃)-?

Розв'язування

m(NaOH)=m(р-ну)•w(NaOH)=200 г•0,04=8 г

M(NaOH)=40 г/моль

n(NaOH)=m(NaOH):M(NaOH)=8 г:40 г/моль=0,2 моль

Запишемо рівняння реакції:

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

За рівнянням реакції n(NaOH):n(NaNO₃)=1:1, тому

n(NaNO₃)=n(HNO₃)=0,2 моль

M(NaNO3)=85 г/моль

m(NaNO₃)=n(NaNO₃)•M(NaNO₃)=0,2 моль•85 г/моль=17 г

Відповідь: 17 г

 

Вправа 366 Сплав золота зі сріблом називають електрумом. Зразок такого сплаву масою 1,5  г обробили концентрованою нітратною кислотою. При цьому виділився нітроген (IV) оксид об’ємом 89,6 мл (н. у.). Обчисліть масову частку золота в цьому зразку електруму.

Відомо: m(сплаву)=1,5  г, V(NO₂)=89,6 мл=0,0896 л

Знайти: w(Au)-?

Розв'язування

У суміші сплаву тільки срібло реагує з концентрованою нітратною кислотою.

n(NO₂)=V(NO₂):V_M=0,0896 л : 22,4 л/моль=0,004 моль

Запишемо рівняння реакції:

2HNO₃ + Ag = AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O

За рівнянням реакції n(Ag):n(NO₂)=1:1, тому

n(Ag)=n(NO₂)=0,004 моль

M(Ag)=108 г/моль

m(Ag)=n(Ag)•M(Ag)=0,004 моль•108 г/моль=0,423 г

m(Au)=m(сплаву)-m(Ag)=1,5 г - 0,423 г =1,068 г

w(Au)=m(Au):m(сплаву)=1,068 г:1,5 г=0,712, або 71,2%

Відповідь: 71,2%

 

Вправа 367 Обчисліть масу нітратної кислоти, яку низкою перетворень можна добути з амоніаку об’ємом 5,6 л (н.у.), якщо відносний вихід продукту реакції становить 78%.

Відомо: V(NH₃)=5,6 л, ƞ=78%

Знайти: m(HNO₃)-?

Розв'язування

n(NH₃)=V(NH₃):V_M=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль

Запишемо рівняння реакції окиснення амоніаку на платиновому каталізаторі:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

За рівнянням реакції n(NH₃):n(NO)=4:4=1:1, тому

n(NO)=n(NH₃)=0,25 моль=0,25 моль

Запишемо рівняння реакції окиснення нітроген (ІІ) оксиду:

2NO + O₂ = 2NO₂

За рівнянням реакції n(NO):n(NO₂)=2:2=1:1, тому

n(NO₂)=n(NO)=0,25 моль

Запишемо рівняння реакції поглинання NO₂ водою в присутності кисню:

4NO₂ + 2H₂O + O₂ = 4HNO₃

За рівнянням реакції n(NO₂):n(HNO₃)=4:4=1:1, тому

n(HNO₃)=n(NO₂)=0,25 моль

M(HNO3)=63 г/моль

m_{теорет.}(HNO₃)=n(HNO₃)•M(HNO₃)=0,25 моль•63 г/моль=15,75 г

m_практ.(HNO₃)=(m_теор.(HNO₃)•ƞ):100%=15,75 г•78%:100%=12,285

Відповідь: 12,285 г

 

Вправа 368 Змішали розчин нітратної кислоти масою 48 г із розчином калій гідроксиду масою 56 г, де масові частки розчинених речовин дорівнюють 26,25% і 16%, відповідно. Обчисліть маси розчинених речовин в отриманому розчині.

Відомо: m(р-ну HN₃)=48 г, m(р-ну KOH)=56 г, 

w(HNO3)=26,25%, або 0,2625 w(KOH)=16%, або 0,16

Знайти: m_{залишок}(HNO₃)-?, m(KNO₃)-?

Розв'язування

m(HNO₃)=m(р-ну HNO₃)•w(HNO₃)=48 г•0,2625=12,6 г

m(KOH)=m(р-ну KOH)•w(KOH)=56 г•0,16=8,96 г

M(HNO₃)=63 г/моль, M(KOH)=56 г/моль

n(HNO₃)=m(HNO₃):M(HNO₃)=12,6 г : 63 г/моль=0,2 моль

n(KOH)=m(KOH):M(KOH)=8,96 г : 56 г/моль=0,16 моль

Запишемо рівняння реакції:

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O

За рівнянням реакції n(HNO₃)/1=n(KNO₃)/1. Підставимо значення у рівність,

отримуємо нерівність 0,2/1>0,16/1, отже, нітратна кислота взята в надлишку, вона реагує не повністю, тому розрахунки будемо проводити за даними KOH.

За рівнянням реакції n(HNO₃):n(KOH):n(KNO₃)=1:1:1, тому

n(KNO₃)=n(HNO₃)=n(KOH)=0,16 моль

M(KNO₃)=101 г/моль

m(KNO₃)=n(KNO₃)•M(KNO₃)=0,16 моль•101 г/моль=16,16 г

m_{реакції}(KNO₃)=n(KNO₃)•M(KNO₃)=0,16 моль•63 г/моль=10,08 г

m_{залишок}(HNO₃)=m(HNO₃)-m_{реакції}(HNO₃)=12,6 г - 10,08 г=2,52 г

Відповідь: 2,52 г HNO₃ i 16,16 г KNO₃

Інші завдання дивись тут...