Давайте пошагово разберемся с каждым заданием. Поскольку цель — "Понять", я дам подробные объяснения и решения.
Вариант 2
1. Расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса:
[ \text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Общий подход:
Метод электронного баланса заключается в том, чтобы уравнять количество электронов, передаваемых в процессе окислительно-восстановительных реакций. Обычно, для уравнивания таких реакций, сначала разделяют её на две полуреакции – окислительную и восстановительную.
Шаг 1: Определение степеней окисления и разделение реакций.
- В элементе Cu — степень окисления 0.
- В кислоте HNO₃ (азот в +5) — соединение участвует как кислота.
- В продукции Cu(NO₃)₂ — медь окисляется до +2.
- В NO₂ — азот восстанавливается с +5 до +4.
- В воде — соединение участвует как продукт.
Шаг 2: Полуреакции.
Окисление Cu:
[ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2 e^- ]
Восстановление азота в HNO₃ до NO₂:
[ \text{NO}_3^- + 2 e^- \rightarrow \text{NO}_2 + \text{OH}^- ]
Но так как кислота есть в реакциях, лучше оформить окислительно-восстановительную пару:
[ \text{NO}_3^- + 2 H^+ + e^- \rightarrow \text{NO}_2 + \text{H}_2O ]
Шаг 3: Найти коэффициенты.
Итак, в уравнении:
[
\text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Рассмотрим:
Медь окисляется: 1 Cu → 1 Cu²⁺ (+2).
В HNO₃: азот в +5, превращается в NO₂ (азот в +4). В реакциях с кислой средой:
[ \text{NO}_3^- + 2 H^+ + e^- \rightarrow \text{NO}_2 + \text{H}_2O ]
Чтобы сбалансировать:
- Медь отдаёт 2 электрона, значит, нужно 2 молекулы HNO₃ (так как каждая даёт 2 водорода и 2 электрона).
Общий уравниватель:
[
\text{Cu} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2 \text{NO}_2 + 2 \text{H}_2O
]
Ответ: коэффициенты:
[
\boxed{
\text{Cu} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2 \text{NO}_2 + 2 \text{H}_2O
}
]
2. Схема строения атома кислорода (числа показывают числа протонов, нейтронов, электронов).
Элементы и изотопы:
16 — наиболее распространенный изотоп кислорода — 8 протонов, 8 нейтронов, 8 электронов.
14 — изотоп кислорода-14: 8 протонов, 6 нейтронов.
Подробно:
| Изотоп |
Протоны |
Нейтроны |
Электроны |
| 16 O |
8 |
8 |
8 |
| 14 O |
8 |
6 |
8 |
3. Напишите качественную реакцию на хлорид ион и составьте полное и сокращенное ионные уравнения.
- Реакция с ионами Ag⁺ (или другим реагентом, дающим осадок):
Общий вид:
[
\text{Cl}^- + \text{Ag}^+ \rightarrow \text{AgCl} (осадок)
]
Цвет осадка: белый.
Полное ионное уравнение:
[
\text{Cl}^- + \text{Ag}^+ \rightarrow \text{AgCl} \downarrow
]
Сокращённое (упрощённое):
- Оба иона присутствуют в растворе, потому что это ионный обмен:
[
\text{Cl}^- + \text{Ag}^+ \rightarrow \text{AgCl} \downarrow
]
4. Установите соответствие между реагентами и продуктами реакций.
Дано:
| Продукты |
Реагенты |
| A) Ca₃P₂ |
1) P + O₂ = |
| Б) P₂O₅ |
2) P + Na = |
| В) PO₂ |
3) P + Ca = |
| Г) Na₃P |
4) Na₂O₅ |
Ответ:
( \textbf{A)} ) — продукт Ca₃P₂ — образуется реакцией металла кальция и фосфора:
( \text{P} + \text{Ca} \rightarrow \text{Ca}_3\text{P}_2 )
( \textbf{Б)} ) — P₂O₅ — образуется при сгорании фосфора:
( 4 \text{P} + 5 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{P}_2\text{O}_5 )
( \textbf{В)} ) — PO₂ — соединение фосфора с кислородом, возможно, при реакции P с кислородом:
( 2 \text{P} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{PO}_2 )
( \textbf{Г)} ) — Na₃P — реакция натрия с фосфором:
( 6 \text{Na} + \text{P} \rightarrow 2 \text{Na}_3\text{P} )
Соответствие:
| Реагент |
Продукт |
| 1) P + O₂ |
В) PO₂ |
| 2) P + Na |
Г) Na₃P |
| 3) P + Ca |
А) Ca₃P₂ |
| 4) Na₂O₅ |
Б) P₂O₅ |
5. Из приведённых реакций выберите реакцию обмена.
Реакция обмена — это, где обменяются местами элементы/ион.
Рассмотрим реакции:
( (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2NH_3 + CO_2 + H_2O ) — деградационная реакция, обмена нет.
( H_3PO_4 + 3 NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3 H_2O ) — реакция обмена (адио). Ионные части реагентов меняются местами.
( Cu + 4 HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O ) — окислительно-восстановительная, обмена нет.
( 4 P + 5 O_2 \rightarrow 2 P_2O_5 ) — синтез, обмена нет.
Ответ: реакция 2).
6. Установите соответствие между исходными и полученными веществами.
Пара по смыслу:
( \text{NH}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{N}_2 + \text{H}_2O )
( \text{I}_3 ) — три-иод — реагирует с серной кислотой, образуя комплекс или кислоты.
( \text{Ca} + \text{P} \rightarrow \text{Ca}_3\text{P}_2 )
NH₃ при реакции с кислотами создаёт аммиачные соли
( \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 )
7. Написать продукты реакций:
Ответ: ( \text{Ca}_3\text{P}_2 )
Ответ: образуется соединение фосфора с сульфом (например, фосфосульфиды), точный продукт зависит от условий.
- ( \text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 )
Ответ: ( \text{S} + \text{H}_2\text{O} ) или ( \text{SO}_2 ), в зависимости от условий.
- ( \text{C} + \text{H}_2\text{O} )
Ответ: угарный газ ( \text{CO} ) или диоксид углерода ( \text{CO}_2 ).
- ( \text{H}_2\text{S} \text{+} \text{O}_2 )
Если полное сгорание:
[
2 \text{H}_2\text{S} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{SO}_2 + 2 \text{H}_2O
]
Если нужны конкретные уравнения или разъяснения по какому-либо из пунктов, скажите — я помогу!
