1) Концентрированная серная кислота будет окислять серу и сероводород, восстанавливаясь до сернистого газа;
2) Концентрированная азотная кислота будет окислять серу и сероводород, восстанавливаясь до диоксида азота
3) Сероводород и серой образуют дисульфид водорода.
Шаг седьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. 2H2SO4 + S = 3SO2 + 2H2O
2. 6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
3. 3H2SO4 + H2S = 4SO2 + 4H2O ( или H2SO4 + H2S = SO2 + S +2H2O)
4. 8HNO3 + H2S = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O (или 2HNO3 + H2S = S + 2NO2 + 2H2O )
5. H2S+ S = H2S2
Пример 4. Задание, которое повторяется 2 раза.
Даны: раствор тетрагидроксоалюмината натрия, углекислый газ, магний, раствор хлорида алюминия
Это задание нужно рассмотреть, так как здесь используется комплексное соединение, многие участники мастер-класса прислали задания с комплексными солями.
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Соль кислотный оксид металл соль
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества, которые могут реагировать
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Соль кислотный оксид металл соль
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
В нашем случае комплексная соль не будет реагировать с магнием (магний не может вытеснить натрий), углекислый газ не может реагировать с хлоридом алюминия, так как это соль бескислородной и сильной кислоты, а углекислый газ может вытеснить кислотный оксид из состава соли более слабой кислоты, или соответствующей более летучему оксиду. Уберем линии, соединяющие эти вещества.
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Соль кислотный оксид металл соль
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные свойства. CO2 – окислитель, так как углерод находится в высшей степени окисления, магний –восстановитель. Предложенные соли могут проявлять слабые окислительные свойства из-за того, что алюминий находится в высшей степени окисления. Хлорид-ион может проявлять свойства восстановителя с сильным окислителем, которого в нашем примере нет.
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Ок-ль Ок-ль вос-ль Ок-ль
Шаг шестой: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как окислители и восстановители.
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Ок-ль Ок-ль вос-ль Ок-ль
Шаг седьмой: совместим эти схемы и проанализируем результат:
Na[Al(OH)4] CO2 Mg AlCl3
Соль кислотный оксид металл соль
Ок-ль Ок-ль вос-ль Ок-ль
Итак: Продублировались реакции между углекислым газом и магнием, хлоридом алюминия и магнием, они обязательно пойдут. Из оставшихся реакций более вероятны взаимодействия комплексной соли с углекислым газом и хлоридом алюминия (это кислотно-основные взаимодействия), так как комплекс сильно щелочной, а углекислый газ и хлорид алюминия при растворении создают кислую среду. Магний же с щелочами при обычных условиях не реагирует.
Шаг восьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. 2Mg + CO2 = 2MgO + C
2.3Mg + 2AlCl3 = 2Al + 3MgCl2
3. Na[Al(OH)4] + CO2 = NaHCO3+ Al(OH)3
4. 3Na[Al(OH)4] + AlCl3 = 3NaCl + 4Al(OH)3
Хочу обратить Ваше внимание на следующую закономерность: если реакция продублировалась, то она точно будет окислительно-восстановительной (обменное или кислотно-основное взаимодействие не пойдет).
Рассмотрим последний пример:
Пример 5. Задание повторяется 2 раза.
Даны: железо, оксид железа (III), иодоводород и оксид железа (II).
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
Fe Fe2O3 HI FeO
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
Fe Fe2O3 HI FeO
металл амфотерный оксид кислота основный оксид
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества, которые могут реагировать
Fe Fe2O3 HI FeO
металл амфотерный оксид кислота основный оксид
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
В нашем случае реакция железа с оксидом железа (II) не идёт, железо не может вытеснить само себя из оксида. (Соединяющую эти вещества линию нужно убрать)
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные свойства. Железо – восстановитель, все остальные вещества проявляют окислительно-восстановительную двойственность, но у оксида железа (III) в большей степени проявляются окислительные свойства, у оксида железа (II) – восстановительные, йодоводородная кислота – восстановитель за счет анионов йода, окислитель – счёт катионов водорода.
Fe Fe2O3 HI FeO
в-ль о/в о/в о/в
Шаг шестой: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как окислители и восстановители.
Fe Fe2O3 HI FeO
в
-ль
о/в
о/в
о/в
Шаг седьмой: совместим эти схемы и проанализируем результат:
Fe Fe2O3 HI FeO
металл амфотерный оксид кислота основный оксид
в -ль о/в о/в о/в
Итак: все взаимодействия продублировались, все они возможны.
Шаг восьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого (или очевидного):
1. Fe + 2HI = FeI2 + H2
2. FeO + 2HI = FeI2 + H2O
3. Fe + Fe2O3 = 3FeO
4. Fe2O3+ 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O
При работе по этой методике с учащимися нужно требовать, чтобы они выучили схему взаимодействий веществ, первоначально можно разрешать подсматривать в нее, но по мере того, как накапливается опыт решения заданий, использование схемы в качестве подсказки нужно исключить.