Для того чтобы разобраться в каждом из указанных случаев образования оксида азота (IV) (NO₂), нужно рассмотреть химические реакции, которые происходят в каждом из них. Мы будем поэтапно анализировать каждое предложенное действие.
а) Растворение меди в концентрированной азотной кислоте
Реакция:
[ \text{Cu} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2 \text{NO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
Объяснение:
В этой реакции медь (Cu) реагирует с концентрированной азотной кислотой (HNO₃), в результате чего образуется нитрат меди (II) (Cu(NO₃)₂), оксид азота (IV) (NO₂) и вода (H₂O). Оксид азота (IV) выделяется в газообразной форме.
б) Растворение гидроксида меди(II) в азотной кислоте
Реакция:
[ \text{Cu(OH)}_2 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
Объяснение:
Гидроксид меди (II) (Cu(OH)₂) реагирует с азотной кислотой. Однако в данной реакции не образуется оксид азота (IV) — образуется только нитрат меди (II) и вода. То есть, оксид азота (IV) не образуется.
в) Растворение железа в растворе нитрата меди(II)
Реакция:
Эта реакция также не приводит к образованию оксида азота (IV):
[ \text{Fe} + \text{Cu(NO}_3)_2 \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_2 + \text{Cu} ]
Объяснение:
В данном случае железо (Fe) замещает медь (Cu) из нитрата меди (II). Но при этом реакция не производит оксид азота (IV), поскольку медь в этом случае уже связана с нитацией, и NO₂ не выделяется.
г) Разложение нитрата калия
Реакция:
Нитрат калия (KNO₃) при нагревании разлагается следующим образом:
[ 2 \text{KNO}_3 \rightarrow 2 \text{KNO}_2 + \text{O}_2 ]
Объяснение:
При разложении нитрата калия не образуется оксид азота (IV). Этот процесс приводит к образованию нитритов (как в примере выше) и кислорода, но NO₂ не выделяется.
Вывод
В результате, оксид азота (IV) образуется только при первом случае: растворение меди в концентрированной азотной кислоте. В остальных случаях (б, в, г) оксид азота (IV) не образуется.
