Азотная кислота. Нитраты Вариант 1 I.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: NO2--HNO3-NaNO3. 2.В закрытом сосуде смешали 30 г оксида азота (II) и 20 г кислорода. Вычислите массу продукта реакции. Какой газ останется в избытке? Вариант 2 1.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: N2--NH3-NO-NO2 2.В закрытом сосуде, содержащем 40 г азота и 22,4 л кислорода (н.у.), пропустили электрический разряд. Рассчитайте массу продукта реакции. Какой газ останется в избытке? Вариант 3 1.Напишите уравнение реакции взаимодействия магния с разбавленной азотной кислотой (продуктом восстановления азота является нитрат аммония). Рассмотрите его в свете ОВР. 2. Вычислите, какой объём аммиака потребуется для получения 6,3 т азотной кислоты, считая потери в производстве равными 10%. Вариант 4 1.Черный (дымный) порох является смесью натриевой селитры, серы, древесного угля. Напишите уравнения реакций, которые происходят при сгорании пороха. 2.Смесь порошков меди и оксида меди (II) массой 10 г обработали концентрированной азотной кислотой. Выделилось 1,12 л газа (н.у.). Вычислите массы компонентов в исходной смеси.

## Вариант 1 ### Задача 1: Уравнения реакций **1.** Уравнение реакции, которое переводит оксид азота (IV) (\(NO_2\)) в азотную кислоту (\(HNO_3\)): \[ 3 NO_2 + H_2O \rightarrow 2 HNO_3 + NO \] **2.** Уравнение реакции, с помощью которого азотная кислота превращается в натрий-нитрат (\(NaNO_3\)): \[ HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O \] ### Задача 2: Масса продукта реакции и избыток 1. Рассчитаем количество вещества оксида азота (II) (\(NO\)) и кислорода (\(O_2\)): - Молярная масса \(NO\) = 14 + 16 = 30 г/моль. - \(30 г NO \rightarrow n(NO) = \frac{30 г}{30 г/моль} = 1 моль\) - Молярная масса \(O_2\) = 16 * 2 = 32 г/моль. - \(20 г O_2 \rightarrow n(O_2) = \frac{20 г}{32 г/моль} = 0.625 моль\) 2. Реакция между оксидом азота (II) и кислородом: \[ 2 NO + O_2 \rightarrow 2 NO_2 \] Из уравнения видно, что 2 моля \(NO\) реагируют с 1 молью \(O_2\), исходя из этого: - В реакции 1 моль \(NO\) требует \(0.5\) моль \(O_2\) (для полной реакции). 3. Определим, сколько вещества реагирует: - У нас есть 1 моль \(NO\) и 0.625 моль \(O_2\). Для полной реакции \(NO\) нужно 0.5 моль \(O_2\), чего хватает. 4. Продукт: - Используется \(0.5\) моль \(O_2\), остаётся \(0.125\) моль \(O_2\) в избытке. 5. Рассчитаем массу \(NO_2\): - По уравнению, 1 моль \(NO\) дает 1 моль \(NO_2\), то есть получится 1 моль \(NO_2\). - Молярная масса \(NO_2\) = 46 г/моль. - \(1 моль \rightarrow 46 г\). Таким образом, масса продукта реакции \(NO_2\) составит 46 г, а в избытке останется 4 г \(O_2\). --- ## Вариант 2 ### Задача 1: Уравнения реакций **1.** Уравнение реакции для превращения азота (\(N_2\)) в аммиак (\(NH_3\)): \[ N_2 + 3 H_2 \rightarrow 2 NH_3 \] **2.** Уравнение для превращения аммиака в оксид азота (\(NO\)): \[ 2 NH_3 + O_2 \rightarrow 2 NO + 3 H_2O \] **3.** Уравнение для превращения оксида азота (\(NO\)) в диоксид азота (\(NO_2\)): \[ 2 NO + O_2 \rightarrow 2 NO_2 \] ### Задача 2: Масса продукта реакции и избыток 1. Рассчитаем количество вещества азота (\(N_2\)) и кислорода (\(O_2\)): - Молярная масса \(N_2\) = 14 * 2 = 28 г/моль. - \(40 г N_2 \rightarrow n(N_2) = \frac{40 г}{28 г/моль} \approx 1.43 моль\) - При нормальных условиях 22.4 л \(O_2\) = 1 моль \(O_2\). 2. Реакция между азотом и кислородом: \[ N_2 + O_2 \rightarrow 2 NO \] 3. Учитываем, что 1 моль \(N_2\) требует 1 моль \(O_2\). У нас 1 моль \(O_2\) и 1.43 моль \(N_2\): - В реакции уйдет 1 моль \(O_2\), остаётся 0 моль остатка. 4. Определяем массу продуктов: - По уравнению, 1 моль \(N_2\) дает 2 моль \(NO\). - Итак, получится 2 * 30 г = 60 г \(NO\). Таким образом, в идеальных условиях масса продукта равна 60 г, и избытка нет. --- ## Вариант 3 ### Задача 1: Уравнение реакции магния с разбавленной азотной кислотой Магний (\(Mg\)) реагирует с азотной кислотой (\(HNO_3\)): \[ Mg + 2 HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2 \] В процессе реакции \(Mg\) восстанавливает \(N\) в азотной кислоте до нитрата аммония (\(NH_4NO_3\)): \[ Mg + 2 HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + H_2 \] ### Задача 2: Объём аммиака для получения азотной кислоты Для получения 6.3 т (\(6300\) кг) нефтяной кислоты нужно учесть потери 10%. Это значит, что: \[ 6300 \text{ кг} \div (1 - 0.1) = 7000 \text{ кг} \text{ (необходимое количество)} \] Используя молекулярные массы: - В молекуле аммиака (\(NH_3\)) = (14 + 3) = 17 г/моль - В молекуле \(HNO_3\) = (14 + 16*3) = 63 г/моль. Из уравнения \(2 NH_3 + O_2 \rightarrow 2 NO + 3 H_2O\), 2 моль аммиака дают 63 г кислоты. Теперь найдем сколько аммиака необходимо для 7000 кг (или \(7000000\) г) азотной кислоты: - Из одного моль \(HNO_3\) нужно 2 моль \(NH_3\): \[ 7030000 г HNO_3 \cdot \frac{2 моль NH_3}{63 г HNO_3} = 222373 моль NH_3 \cdot 17 г = 3770314 г = 3770.314 кг \] Примерно 3770.314 кг аммиака будет нужно для получения 6.3 т азотной кислоты. --- ## Вариант 4 ### Задача 1: Реакции при сгорании черного пороха 1. Черный порох сгорает в реакции следующего вида: \[ 2 KNO_3 + S + 3 C \rightarrow K_2S + 3 CO_2 + N_2 \] ### Задача 2: Анализ смеси меди и оксида меди 1. Известно, что масса смеси = 10 г, поэтому обозначим массы меди (\(Cu\)) и оксида меди (\(CuO\)): \[ Cu + CuO \rightarrow CO_2 + NO \] 2. Для нахождения масс компонентов в исходной смеси и по закону сохранения массы можно составить уравнение: \[ m(Cu) + m(CuO) = 10 г \] *При использовании концентрированной азотной кислоты образуется \(N_2O\) или \(NO\). Объем выделившегося газа: \[ V = 1.12 л; \] Используем закон Бойля-Мариотта для определения массы: \[ \text{Объём(N)} = n(N) \cdot V_m \] Таким образом, с учетом уравнения реакции можно решить на общее количество, чтобы найти массы компонентов через реакции. Если нужны дополнительные разъяснения или помощь в каких-то определенных частях задачи, дайте знать!