Знаємо, розуміємо
Вправа 1 Схарактеризуйте фізичні властивості нітратної та сульфатної кислот.
Нітратна кислота — безбарвна рідина з різким характерним запахом, летка, "димить на повітрі", має невисоку температуру кипіння, змішуюється з водою в будь-яких співвідношеннях з утворенням розчинів
Безводна сульфатна кислота — важка оліїста рідина, безбарвна, без запаху, має невисоку температуру кипіння, змішуюється з водою в будь-яких співвідношеннях з утворенням розчинів
Яких засобів безпеки слід дотримуватися під час роботи з ними? Під час виготовлення розчину чи розбавлення концентрованих кислот, обов’язково слід наливати кислоту в склянку з водою, а не навпаки
Вправа 2 У чому полягають особливості хімічних властивостей нітратної кислоти? У реакціях з металами окиснювальна дія нітратної кислоти пов’язана зі зміною ступеня окиснення Нітрогену, водень не виділяється, а окиснюється з утворенням води
Вправа 3 Назвіть можливі продукти відновлення Нітрогену в реакціях нітратної кислоти з металами та Сульфуру в реакціях концентрованої сульфатної кислоти з металами.
У реакціях нітратної кислоти з металами утворюється сіль нітратної кислоти (нітрат), вода й один із газоподібних нітрогеновмісних продуктів відновлення Нітрогену: N+4O2, N+2O, N2+4O, N20, N-3Н3, N-3Н4NO3
У реакціях концентрованої сульфатної кислоти з металами утворюється сіль сульфатної кислоти (сульфат), вода й один із продуктів відновлення Сульфуру: S+4O2, S0, H2S-2
Вправа 4 Чим відрізняються взаємодії з металами концентрованої й розбавленої сульфатної кислоти? Концентрована сульфатна кислота, на відміну від розбавленої сульфатної кислоти, реагує і з тими металами, що в ряді активності розташовані після водню, зокрема міддю, ртуттю та сріблом
Застосовуємо
Вправа 1 Складіть план дослідження з розпізнавання концентрованої й розбавленої сульфатної кислоти. Спрогнозуйте очікувані результати.
Беручи до уваги те, що концентрована сульфатна кислота, на відміну від розбавленої, є дуже сильним окисником і обвуглює органічні речовини, треба обережно нанести краплю кожної кислоти на грудочку цукру або папір. За обвугленням органічної речовини розпізнаємо концентровану і розбавлену сульфатну кислоти
Вправа 2 Укажіть правильне твердження щодо нітратної кислоти.
А Нітроген у її молекулі має ступінь окиснення –3
Б добре розчиняється у воді
В сильний окисник
Г не взаємодіє з міддю
Вправа 3 Укажіть назви речовин, з якими реагує концентрована сульфатна кислота.
А водень
Б барій хлорид
В мідь
Г кисень
Вправа 4 Укажіть правильне твердження.
А концентрована нітратна кислота взаємодіє з цинком з виділенням нітроген (ІI) оксиду
Б у реакції дуже розбавленої нітратної кислоти з магнієм ступінь окиснення Нітрогену змінюється від +5 до –3
В нітратна й сульфатна кислоти погано розчиняються у воді
Г концентрована сульфатна кислота реагує з металами з виділенням водню
Відповідь: Б
Mg+HN+5O3 (дуже розб.)→Mg (NO3)2+N-3Н3↑+H2O
Вправа 5 Укажіть схему, у якій атом Нітрогену приєднує 5 електронів.
А NO3 → NН3
Б N2 → NО
В NО → NО2
Г NO3– → N2
Відповідь: Г
Г N+5 +5е → N0
Вправа 6 Використовуючи метод електронного балансу, перетворіть схему в рівняння реакції, розгляньте окисно-відновні процеси.
Zn + H2SO4 (конц.) → А + Б + SO2↑
Zn0 + H2S+6O4 (конц.) → Zn+2SO4 + H2O + S+4O2↑
Відновник Zn0 - 2e- -> Zn+2 2│2│1 процес окиснення
Окисник S+6 + 2e- -> S+4 2│ │1 процес відновлення
Zn + 2H2SO4 (конц.) = ZnSO4 + 2H2O + SO2↑
Вправа 7 Обчисліть, чи вистачить міді масою 32 г для одержання купрум (ІІ) нітрату, якщо для реакції використати концентровану нітратну кислоту масою 600 г з масовою часткою розчиненої речовини 50%
Відомо: m(Cu)=32 г, m(розчину)=600 г, w(HNO3)=50%, або 0,5
Знайти: чи вистачить міді-?
Розв'язання
І спосіб
m(HNO3)=m(розчину)•w(HNO3)=600 г •0,5=300 г
M(HNO3)=63 г/моль
n(HNO3)=m(HNO3):M(HNO3)=300 г : 63 г/моль = 4,76 моль
Запишемо рівняння реакції:
3Сu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑
За рівнянням реакції v(Cu):V(HNO3)=3:8, тому
v(Cu)=3•v(HNO3):8=3•4,76:4=1,785 моль
M(Сu)=64 г/моль
m(Cu)=v(Cu)•M(Cu)=1,785 моль•64 г/моль=114,24 г
32 г < 114,24 г
ІІ спосіб
m(HNO3)=m(розчину)•w(HNO3)=600 г •0,5=300 г
M(HNO3)=63 г/моль, M(Cu)=64 г/моль
n(HNO3)=m(HNO3):M(HNO3)=300 г : 63 г/моль = 4,76 моль
n(Сu)=m(Cu):M(Cu)=32 г : 64 г/моль=0,5 моль
Запишемо рівняння реакції:
3Сu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑
За рівнянням реакції v(Cu):v(HNO3)=3:8
v(Cu)=3•v(HNO3):8=3•4,76:4=1,785 моль
0,5 моль < 1,785 моль
Відповідь: не вистачить