Рассмотрим каждую задачу по порядку, подробно объясняя решение и формы ответов.
Задача 12. Расставьте в уравнении коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.
Дано:
\[ SO_2 + Br_2 + H_2O = HBr + H_2SO_4 \]
Шаги решения:
- Определим окисление и восстановление:
- В SO₂ азот в +4, в H₂SO₄ тоже +6.
- В Br₂ — бром в 0. в HBr — бром в -1.
- Запишем полуреакции:
Окисление SO₂ до H₂SO₄:
\[ SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \]Восстановление Br₂ до HBr:
\[ Br_2 \rightarrow 2HBr \]
- Балансируем атомы и заряды:
Для SO₂:
\[ SO_2 + 2H_2O \rightarrow H_2SO_4 \]
Для Br₂:
\[ Br_2 + 2e^- \rightarrow 2Br^- \]
В кислой среде добавим водород и кислород, если необходимо.
- Определим, что окислитель — Br₂ (он окисляет), восстановитель — SO₂ (он восстанавливается).
Ответ:
- Окислитель — Br₂
- Восстановитель — SO₂
Задача 13. Осуществите превращения:
\[ CuO \rightarrow Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2 \]
Общий подход:
Рассмотрим каждое превращение по порядку, отметим характер реакции.
CuO → Cu(NO₃)₂ — получение нитрата меди(II):
Это реакция обращения с азотной кислотой (HNO₃):
\[ CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O \]Cu(NO₃)₂ → Cu(OH)₂ — гидролиз или осаждение:
Медный нитрат взаимодействует с щелочью, например, с гидроксидом натрия или воды при щелочном режиме:
\[ Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaNO_3 \]Cu(OH)₂ → CuO — нагревание:
Гидроксид при нагревании дегидратируется:
\[ Cu(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} CuO + H_2O \]CuO → CuCl₂ — реакция с соляной кислотой или хлорированием:
При реакции с хлором или соляной кислотой:
\[ CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O \]CuCl₂ → Cu(NO₃)₂ — обменный процесс:
Путем замещения или с помощью нитратной кислоты:
\[ CuCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow \]
Задача 14. К 370 г раствора с массовой долей хлорида кальция 6% добавили избыток раствора карбоната калия. Определите массу выпавшего осадка.
Дано:
- Масса раствора = 370 г
- Массовая доля CaCl₂ = 6% = 0.06
Шаги решения:
Найти массу хлорида кальция:
\[ m_{CaCl_2} = 370 \times 0.06 = 22.2 \text{ г} \]Определить количество вещества CaCl₂:
Молярная масса CaCl₂ = 110 г/моль (Ca) + 2 × 35.5 г/моль (Cl) = 110 + 71 = 181 г/моль.
\[ n_{CaCl_2} = \frac{22.2}{181} \approx 0.1225 \text{ моль} \]
- Реакция с K₂CO₃:
\[ CaCl_2 + K_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2KCl \]
Молярное соотношение: 1:1.
Значит, 0.1225 моль CaCl₂ даст такое же количество CaCO₃.
- Масса выпавшего осадка CaCO₃:
Молярная масса CaCO₃ = 40 + 12 + 3 × 16 = 100 г/моль.
\[ m_{CaCO_3} = 0.1225 \times 100 = 12.25 \text{ г} \]
Ответ:
Масса выпавшего осадка CaCO₃ при добавлении избытка раствора K₂CO₃ составляет примерно 12,25 г.
Если нужны дополнительные пояснения или разбор других задач, я готов помочь!