Пример 5. С какими из перечисленных веществ вступит в реакцию серная кислота:koh,CuO,Ba(oh)2,Fe2o3,Al2o3,co2,SiO2,h3po4, o2,h2o? Составьте уравнения возможных реакций.
Решение:
Серная кислота не взаимодействует с веществами, имеющими кислотные свойства (H3PO4, CO2, и SiO2), и с кислородом, т.к. она не способна окисляться.
Уравнения возможных реакций:
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
основание
H2SO4 + СuO = CuSO4 + H2O
основной
оксид
H2SO4 + Ba(OH)2, = Ba SO4 + 2H2O
основание
3H2SO4 + Fe2O3 = Fe2(SO4)3+ 3H2O
амфотерный
оксид
3H2SO4 + Al2O3 = Al 2(SO4)3+ 3H2O
амфотерный
оксид
H2SO4 + KOH = KНSO4 + H2O
2H2SO4 + СuO = Cu(HSO4)2 + H2O
H2SO4 (конц.) + nH2O= H2SO4 ∙ nH2O
олеум
Пример 6. Назовите приведенные здесь кислую, основную соли: Al(OH)2Cl, Ba(HSO3)2. Напишите реакции, с помощью которых их можно превратить в средние соли.
Решение:
Al(OH)2Cl – основная соль, хлорид дигидроксоалюминия
Ba(HSO3)2 – кислая соль, гидросульфит бария
1) Основная соль – та соль, в формуле молекулы которой имеется гидроксид - ион.
2) Кислая соль – та соль, в молекуле которой содержится ион водорода.
3)Средняя соль – молекула такой соли содержит катион металла и кислотный остаток, не содержащий ион водорода.
Основную соль в среднюю превращают добавлением кислоты
Al(OH)2Cl + 2HCl = AlCl3 + 2H2O.
Кислую соль превращают в среднюю действием на нее основания
Ba(HSO3) + Ba(OH)2 = 2BaSO3 + 2H2O.
Пример 7. Написать реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Al2O3 → KAlO2 → Al(OH)3 → AlOHSO4 → Al2(SO4)3 → Al → Al(NO3)3
Решение:
а) Al2O3+ 2KOH = 2KAlO2 + H2O
метаалюминат
калия
б) 2KAlO2 + H2SO4 + 2H2O → 2Al(OH)3 + K2SO4
в) Al(OH)3 + H2SO4 = AlOHSO4 + 2H2O
недост. сульфат
гидроксоалюминия
г) 2AlOHSO4 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + 2H2O
сульфат
алюминия
д) Al2(SO4)3 + 3Mg = 2Al + 3MgSO4
φºAl3+ | Al = -1,68 B
φºMg2+ | Mg = -2,37 B
Следовательно, магний активнее алюминия и может вытеснить алюминий из его соли:
е) Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al – 3e = Al3+ | 1
NO3- + 4H+ + 3e = NO + 2H2O | 1
Пример 8. Напишите уравнения реакций в молекулярных и ионо-молекулярных формах гидроксида натрия со следующими веществами: P2O5, Al(OH)3, CuSO4, ZnO.
Решение:
1) P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O
P2O5 + 6OH- = 2PO43-+ 3H2O
2) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
амфотер. изб. тетрагидроксоалюминат
натрия
Al(OH)3+ OH- = [Al(OH)4]-
3) CuSO4 + 2NaOH = ↓Cu(OH)2 + Na2SO4
эквивалентные гидроксид
количества меди (II)
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
4) PbSO4 + 2NaOH = Na2PbO2 + H2SO4
изб. плюмбит
натрия
PbSO4 +2OH-= PbO22- + SO42-
5) ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
амфотер. изб. цинкат
гидроксид натрия
ZnO + 2OH- = ZnO22- + H2O
Пример 9. Напишите реакции следующих превращений
Решение:
1) FeSO4 + 2NaOH = ↓Fe(OH)2 + Na2SO4
2) FeSO4 + BaCl2 = FeCl2 + BaSO4↓
3) FeSO4 + Ba(NO3)2 = Fe(NO3)2 + BaSO4↓
Пример 10. Сколько литров раствора серной кислоты с массовой долей H2SO4 10% и плотностью 1,07 г/мл требуется для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 кг?
Решение:
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O.
Определяем массу H2SO4, необходимую для нейтрализации:
2ּ 40 г NaOH – 98 г H2SO4
16000
г NaOH
– х
.
Находим
массу 10% раствора H2SO4
по
формуле
,
Следовательно,
.
Находим объем раствора H2SO4, необходимый для нейтрализации NaOH:
.