Соли (карбонаты, гидрокарбонаты).
При нагревании карбонаты (все, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV). CaCO3 CaO + CO2
Карбонат аммония при нагревании разлагается на аммиак, воду и углекислый газ:
(NH4)2CO3 2NH3 + 2H2O + CO2
Гидрокарбонаты при нагревании переходят в карбонаты: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
Качественной реакцией на ионы СО32─ и НСО3− является их взаимодействие с более сильными кислотами, последние вытесняют угольную кислоту из солей, а та разлагается с выделением СО2
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 ↑ + H2O NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 ↑ + H2O
При смешивании растворов будет происходить гидролиз и по аниону слабой кислоты и по катиону слабого основания: 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
Кремний.При низких температурах кремний химически инертен, при высоких температурах реагирует как с неметаллами, так и с некоторыми металлами. В большинстве случаев кремний является восстановителем, в реакциях с более сильными восстановителями (активными металлами) выступает в роли окислителя.
При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом: Si + O2 = SiO2
При взаимодействии с галогенами (с фтором при комнатной температуре), при нагревании с хлором, бромом, иодом образуются галогениды кремния:
Si + 2Cl2 = SiCl4 Si + 2Br2 = SiBr4
При температуре выше 600°С взаимодействует с серой: Si + 2S = SiS2
При температуре около 2000°С кремний соединяется с углеродом с образованием карбида кремния (карборунда): Si + С = SiС
При взаимодействии с активными металлами образуются силициды металлов: Si + 2Mg = Mg2Si
Si + 2Са = Са2Si Si + 2MgO = Mg2Si + 2SiO
Силициды щелочных, щелочноземельных металлов и магния разлагаются водой, щелочами и разбавленными кислотами с образованием силана:
Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2 + SiH4↑ Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4↑
2Ca2Si + 4NaOH + 10H2O = 2Na2SiO3 + 4Ca(OH)2 + SiH4↑
В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты :
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот, но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте: Si + 6HF = H2[SiF6] + 2H2 (Si(тв.) + 4HF(г.) = SiF4 + 2H2)
Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот:
3Si + 4HNO3 + 12HF = 3SiF4 + 4NO + 8H2O
Оксид кремния (IV). Как кислотный оксид, SiO2 при сплавлении взаимодействует с твердыми щелочами, основными оксидами и карбонатами с образованием солей кремниевой кислоты (силикатов):
SiO2 + 2KOH K2SiO3 + H2O (растворы щелочей также действуют на SiO2)
SiO2 + CaO CaCO3 SiO2 + K2CO3 K2SiO3 + CO2
Взаимодействует с плавиковой кислотой: SiO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O
При нагревании смеси SiO2 с углеродом образуется карбид кремния: SiO2 + 3С SiС + 2СО
SiO2 + 2Mg 2MgO + Si 3SiO2 + Ca3(PO4)2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P
Силан– ядовитый бесцветный газ. На воздухе силан горит с образованием SiO2 и H2O, водой и щелочами разлагаются с выделением водорода: SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2 SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2
Тетрахлорид кремния.
SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl
1. Газы, которые выделяются при нагревании угля в концентрированной азотной и серной кислотах, смешали друг с другом. Продукты реакции пропустили через известковое молоко
2. Негашеную известь «погасили» водой. В полученный раствор пропустили газ, который выделяется при нагревании гидрокарбоната натрия, при этом наблюдали образование и последующее растворение.
3. Газ, образовавшийся при сгорании кокса, длительное время соприкасался с раскаленным углем. Продукт реакции последовательно пропустили через слой железной руды и негашеную известь.
4. Одно из веществ, образующихся при сплавлении оксида кремния с магнием, растворяется в щелочи. Выделяющийся газ ввели в реакцию с серой, а продукт их взаимодействия обработали хлором.
5. Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделяющийся газ сожгли. Твердый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (используется под названием «жидкое стекло») растворили в воде и обработали раствором серной кислотой.
6. Хлорид кремния (IV) нагрели в смеси с водородом. Продукт реакции смешали с магниевым порошком, нагрели и обработали водой, одно из образующихся веществ самовоспламеняется на воздухе
7. Силицид магния обработали раствором соляной кислоты, продукт реакции сожгли, образовавшееся твердое вещество смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После охлаждения расплава его обработали водой и к полученному раствору добавили азотную кислоту.
8. Магниевый порошок смешали с кремнием и нагрели. Продукт реакции обработали холодной водой, и выделяющийся газ пропустили через горячую воду. Образовавшийся осадок отделили, смешали с едким натром и нагрели до плавления.
9. Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем.
10. Вещество, образующееся при сплавлении магния с кремнием обработали водой, в результате образовался и выделился бесцветный газ. Осадок растворили в соляной кислоте, а газ пропустили через раствор перманганата калия, при этом образовались два нерастворимых в воде бинарных вещества.
11. Продукт взаимодействия кремния с хлором легко гидролизуется. При сплавлении твердого продукта гидролиза как с каустической, так и кальцинированной содой образуется жидкое стекло.
12. Углерод сожгли в избытке кислорода, образовавшийся газ пропустили над оксидом меди (II). Полученное вещество сплавили с серой, а продукт этой реакции сожгли в кислороде.
13. Кремний сожгли в кислороде. Продукт реакции сплавили с карбонатом натрия, образовавшееся вещество обработали избытком соляной кислоты при нагревании. Осадок отфильтровали, а к фильтрату добавили раствор нитрата серебра.
14. Кремний растворили в концентрированном растворе гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили и разделили на две части. Первую растворили в плавиковой кислоте, вторую сплавили с магнием.
1. C + 2H2SO4(конц.) = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O C + 4HNO3(конц.) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
SO2 + NO2 = SO3 + NO SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ + H2O + CO2
Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
2. CaO + H2O = Ca(OH)2 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
3. С + O2 = CO2 CO2 + C = 2CO
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 или Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2
СаО + СО2 = СаСО3
4. 2С + O2 = 2CO CO + CuO = Cu + CO2
Cu + S = CuS 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2
5. SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si Si + 2NaOH + 2H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
H2 + S = H2S H2S + Cl2 = 2HCl + S↓
6. Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + 2SiH4↑ SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3↓
7. SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl Si + 2Mg = Mg2Si
Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑ SiH4 + 2O2 = SiO2↓ + 2H2O
8. Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + 2SiH4↑ SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ Na2SiO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2SiO3↓
9. Si + 2Mg = Mg2Si Mg2Si + 4H2O (холл.) = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑
SiH4 + 2H2O (гор.) = SiO2 + 4H2 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
10. Si + 2Cl2 = SiCl4 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl
H2SiO3 SiO2 + H2O 3SiO2 + Ca3(PO4)2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P
11. Si + 2Mg = Mg2Si Mg2Si + 4H2O (холл.) = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O SiH4 + 8KMnO4 = 8MnO2↓ + 3SiO2↓ + 8KOH + 2H2O
12. Si + 2Cl2 = SiCl4 SiCl4 + 2H2O = SiO2↓ + 4HCl
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
13. Si + O2 = SiO2 SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + SiO2↓ + H2O NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
14. Si + 2NaOH + 2H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ Na2SiO3 + CO2 = Na2CO3 + SiO2↓
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO
Азот. Соединения азота.
Азотв лаборатории получают разложением нитрита аммония:
NH4NO2 N2 + 2H2O NaNO2 + NH4Cl N2 + NaCl + 2H2O
В обычных условиях азот не реагирует ни с металлами (за исключением лития – с ним N2 взаимодействует при комнатной температуре), ни с неметаллами. При нагревании химическая активность азота повышается.
При взаимодействии с металлами образуются нитриды металлов:
N2 + 6 Li = 2Li3N N2 + 6 Na 2Na3N
N2 + 3Mg Mg3N2 N2 + 2Al (порошок) 2AlN
Нитриды щелочных и щелочноземельных металлов легко разлагаются водой и растворами кислот:
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3 Ca3N2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2NH3
C неметаллами азот взаимодействует только в специальных условиях – при высокой температуре, давлении, в присутствии катализатора или при пропускании сильного электрического разряда:
N2 + 3H2 2NH3 N2 + O2 2NO N2 + 3LiH Li3N + NH3
Аммиак. Наиболее энергично аммиак реагирует с хлором и бромом, оксидами некоторых металлов, а также (при поджигании смеси или в присутствии катализатора) с кислородом:
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl 2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота: 2NH3 + 3H2O2 = N2 + 6H2O
За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли окислителя, например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием:
2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2 (Na2NH, Na3N) 2NH3 + 2Al = 2AlN + 3H2
Растворение аммиака в воде сопровождается химическим взаимодействием с ней:
NH3 + H2O ↔ NH3 ∙ H2O ↔ NH4+ + OH−
При взаимодействии с кислотами образуются соли аммония:
NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
При взаимодействии аммиака с углекислым газом образуется карбамид (мочевина):
2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O
Аммиак вступает в реакции комплексообразования:
6NH3 + CuCl2 = [Cu(NH3)6]Cl2 4NH3 + Cu(OH)2 = [Cu(NH3)4](OH)2
Соли аммония.Все соли аммония проявляют общие свойства солей (взаимодействуют с растворами кислот, щелочей и других солей), а также подвергаются гидролизу и разлагаются при нагревании:
NH4Cl + KOH = KCl + NH3 + H2O (качественная реакция на NH4+ )
(NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 = 2NH4NO3 + BaSO4↓ NH4HS + 3HNO3 = S + 2NO2 + NH4NO3 + 2H2O
Если соль не содержит аниона-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота: NH4Cl NH3 + HCl NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O
(NH4)2SO4 NH4HSO4 + NH3 NH4HS NH3 + H2S
Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония: NH4NO2 N2 + 2H2O NH4NO3 = N2O + 2H2O (190 – 245° C)
2NH4NO3 = 2NO + 4H2O (250 – 300° C) 2NH4NO3 = 2N2 + O2 + 4H2O (выше 300° С)
(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O
Оксиды азота.В нормальных условиях N2O химически инертен, при нагревании проявляет свойства окислителя:
N2O + H2 = N2 + H2O N2O + Mg = N2 + MgO
N2O + 2Cu = N2 + Cu2O 3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O
N2O + H2O + SO2 = N2 + H2SO4
При взаимодействии с сильными окислителями N2O может проявлять свойства восстановителя:
5N2O + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 10NO + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
NO ядовит! В лаборатории получают взаимодействием 30%-ной азотной кислоты с некоторыми металлами: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Также NO можно получить по реакциям: FeCl2 + NaNO3 + 2HCl = FeCl3 + NaCl + NO + H2O
2HNO3 + 2HI = 2NO + I2 + 2H2O
На воздухе NO практически мгновенно окисляется до NO2: 2NO + O2 = 2NO2
По отношению к галогенам NO также проявляет свойства восстановителя:
2NO + Cl2 = 2NOCl NO + O3 = NO2 + O2
В присутствии более сильных восстановителей проявляет свойства окислителя:
2NO + 2H2 = N2 + 2H2O 2NO + 2SO2 = 2SO3 + N2
N2O3Кислотный оксид. Ангидрид азотистой кислоты. При взаимодействии с водой дает азотистую кислоту: N2O3 + H2O ↔ 2HNO2
При взаимодействии с растворами щелочей образуются нитриты: N2O3 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
NO2Очень ядовит! Для NO2 характерна высокая химическая активность: он взаимодействует с неметаллами (фосфор, уголь, сера горят в оксиде азота (IV), оксид серы (IV) окисляется до оксида серы VI)). В этих реакциях NO2 – окислитель: 2NO2 + 2S = N2 + 2SO2 2NO2 + 2C = N2 + 2CO2
10NO2 + 8P = 5N2 + 4P2O5 NO2 + SO2 = SO3 + NO
Растворение NO2 в воде приводит к образованию азотной и азотистой кислот:
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO2 в теплой воде образуются HNO3 и NO:
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO При нагревании: 4NO2 + 2H2O = 4HNO3 + O2
Если растворение NO2 в воде проводить в избытке кислорода, то образуется только азотная кислота:
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
При растворении в щелочах – нитраты и нитриты:
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 4NO2 + 2Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O
В присутствии кислорода – нитраты: 4NO2 + 4NaOH + O2 = 4NaNO3 + 2H2O
N2O5Кислотный оксид. Ангидрид азотной кислоты. Растворяется в воде с образованием азотной кислоты:
N2O5 + H2O = 2HNO3, в щелочах – с образованием нитратов: N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O
HNO2 Азотистая кислота существует только в разбавленных растворах, при нагревании которых она разлагается: 3HNO2 ↔ HNO3 + 2NO + H2O
Поскольку степень окисления азота в HNO2 равна +3, то азотистая кислота проявляет как окислительные свойства, так и восстановительные:
2HNO2 + 2HI = 2NO + I2 + 2H2O 5HNO3 + 2HMnO4 = 2Mn(NO3)2 + HNO3 + 3H2O
HNO2 + Cl2 + H2O = HNO3 + 2HCl 2HNO2 + O2 = 2HNO3
HNO2 + H2O2 = HNO3 + H2O 2HNO2 + 3H2SO4 + 6FeSO4 = 3Fe2(SO4)3 + N2 + 4H2O
HNO3 Азотная кислота при кипении (tкип. = 85°C) и при длительном стоянии она частично разлагается:
4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O
Азотная кислота проявляет очень высокую химическую активность. Степень окисления азота в HNO3 равна +5, поэтому азотная кислота является окислителем, причем очень сильным. В зависимости от условий (природы восстановителя, концентрации HNO3 и температуры) степень окисления атома азота в продуктах реакции может меняться от +4 до −3: NO2, NO, N2O, N2, NН4+
Чем выше концентрация азотной кислоты, тем меньше электронов склонен принять анион NO3− .
Взаимодействие с металлами. С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO3 не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет:
Fe + 6HNO3(конц.) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Al + 6HNO3(конц.) Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Золото и платина растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 (по объему) HNO3 + 3HCl + Au = AuCl3 + NO + 2H2O
4HNO3(конц.) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 8HNO3(разб.)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+ H2O
4HNO3 (60%) + Zn = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 8HNO3(30%)+3Zn=3Zn(NO3)2+2NO+4H2O 10HNO3 (20%) + 4Zn = 4Zn(NO3)2 + 2N2O + 5H2O 10HNO3 (3%) + 4Zn = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
При взаимодействии с неметаллами HNO3 обычно восстанавливается до NO или NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот: 6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 5HNO3 + P = H3PO4 + 5NO2 + H2O 5HNO3 + 3P + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO 4HNO3 + C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 10HNO3 + I2 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
Свойства окислителя НNO3 может проявлять и в реакциях со сложными веществами:
6HNO3 + HI = HIO3 + 6NO2 + 3H2O 2HNO3 + SO2 = H2SO4 + 2NO2
2HNO3 + H2S = S + 2NO2 + 2H2O 8HNO3 + CuS = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O
4HNO3 + FeS = Fe(NO3)3 + NO + S + 2H2O
Соли азотистой кислоты нитриты устойчивее самой кислоты, и все они ядовиты. Поскольку степень окисления азота в нитритах равна +3, то они проявляют как окислительные свойства, так и восстановительные:
2KNO2 + O2 = 2KNO3 KNO2 + H2O2 = KNO3 + H2O
KNO2 + H2O + Br2 = KNO3 + 2HBr 5KNO2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 5KNO3+ 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
3KNO2 + 4H2SO4 + K2Cr2O7 = 3KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O
2KNO2 + 2H2SO4 + 2KI = 2NO + I2 + 2K2SO4 + 2H2O 3KNO2 + Cr2O3 + KNO3 = 2K2CrO4 + 4NO
Соли азотной кислоты – нитратытермически неустойчивы, причем все они разлагаются на кислород и соединение, характер которого зависит от положения металла (входящего в состав соли) в ряду напряжений металлов:
1) Соли щелочных и щелочноземельных металлов (до Mg) разлагаются до нитрита и кислорода:
2NaNO3 2NaNO2 + O2
2) Соли тяжелых металлов (от Mg до Cu) – до оксида металла, оксида азота (IV) и кислорода:
2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O
3) Соли малоактивных металлов (правее Cu) – до металла, оксида азота (IV) и кислорода
2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2
Смесь 75% KNO3, 15% C и 10% S называют «черным порохом» 2KNO3 + 3C + S = N2 + 3CO2 + K2S + Q
1. Две соли содержат одинаковый катион. Термический распад первой из них напоминает извержение вулкана, при этом выделяется малоактивный бесцветный газ, входящий в состав атмосферы. При взаимодействии второй соли с раствором нитрата серебра образуется белый творожистый осадок, а при нагревании её с раствором щелочи выделяется бесцветный ядовитый газ с резким запахом; этот газ может быть получен также при взаимодействии нитрида магния с водой.
2. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрасился в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твёрдый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остается единственное вещество.
3. В результате термического разложения дихромата аммония получили газ, который пропустили над нагретым магнием. Образовавшееся вещество поместили в воду. Образовавшийся при этом газ пропустили через свежеосажденный гидроксид меди (II).
4. Газ, выделившийся на аноде при электролизе нитрата ртути (II), был использован для каталитического окисления аммиака. Получившийся в результате реакции бесцветный газ мгновенно вступил в реакцию с кислородом воздуха. Образовавшийся бурый газ пропустили через баритовую воду.
5. Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II). Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили.
6. Продукт взаимодействия лития с азотом обработали водой. Полученный газ пропустили через раствор серной кислоты до прекращения химических реакций. Полученный раствор обработали хлоридом бария. Раствор профильтровали, а фильтрат смешали с раствором нитрита натрия и нагрели.
7. Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделилось простое вещество. К полученному раствору добавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили, фильтрат упарили, полученный твердый остаток сплавили с хлоридом аммония. Выделившийся газ смешали с аммиаком и нагрели полученную смесь.
8. Две соли содержат одинаковый катион. Термический распад первой из них напоминает извержение вулкана, при этом выделяется малоактивный бесцветный газ, входящий в состав атмосферы. При взаимодействии второй соли с раствором нитрата серебра образуется белый творожистый осадок, а при нагревании ее с раствором щелочи выделяется бесцветный ядовитый газ с резким запахом; этот газ может быть получен также при взаимодействии нитрида магния с водой.
9. Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрашивался в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осторожно выпарили и установили, что твердый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остается единственное вещество.
10. Смесь двух бесцветных, не имеющих цвета и запаха, газов А и Б пропустили при нагревании над катализатором, содержащим железо, и образующимся при этом газом В нейтрализовали раствором бромоводородной кислоты. Раствор выпарили и остаток нагрели с едким кали, в результате выделился бесцветный газ В с резким запахом. При сжигании газа В на воздухе образуется вода и газ А.
11. Азотную кислоту нейтрализовали пищевой содой, нейтральный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Образовавшееся вещество внесли в подкисленный серной кислотой раствор перманганатом калия, при этом раствор обесцветился. Азотсодержащий продукт реакции поместили в раствор едкого натра и добавили цинковую пыль, при этом выделился газ с резким характерным запахом.
12. Азотоводородную смесь нагрели до температуры 500º С и под высоким давлением пропустили над железным катализатором. Продукты реакции пропустили через раствор азотной кислоты до его нейтрализации. Образовавшийся раствор осторожно выпарили, твердый остаток прокалили и выделившийся при этом газ пропустили над медью при нагревании, в результате образовалось вещество черного цвета.
13. Продукт взаимодействия азота и лития обработали водой. Выделившийся в результате реакции газ смешали с избытком кислорода и при нагревании пропустили над платиновым катализатором; образовавшееся газовая смесь имела бурый цвет.
14. Газовую смесь аммиака и большого избытка воздуха пропустили при нагревании над платиной и продукты реакции через некоторое время поглотили раствором едкого натра. После выпаривания раствора был получен единственный продукт.
15. Через избыток раствора едкого кали пропустили бурый газ в присутствии большого избытка воздуха. В образовавшийся раствор добавили магниевую стружку и нагрели; выделившимся газом нейтрализовали азотную кислоту. Полученный раствор осторожно выпарили, твердый продукт реакции прокалили.
16. Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой, раствор осторожно выпарили и твердый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количество воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине.
17. Нитрид магния обработали избытком воды. При пропускании выделившегося газа через бромную воду или через нейтральный раствор перманганата калия, так и при его сжигании образуется один и тот же газообразный продукт.
18. Один из продуктов взаимодействия аммиака с бромом – газ, входящий в состав атмосферы, смешали с водородом и нагрели в присутствии платины. Образовавшуюся смесь газов пропустили через раствор соляной кислоты и к полученному раствору добавили при небольшом нагревании нитрит калия.
19. Магний нагрели в сосуде, наполненном газообразным аммиаком. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном растворе бромоводородной кислоты, раствор выпарили и остаток нагревали до появления запаха, после чего добавили раствор щелочи.
20. Смесь азота и водорода последовательно пропустили над нагретой платиной и через раствор серной кислоты. В раствор добавили хлорид бария и после отделения выпавшего осадка – известковое молоко и нагрели.
21. Аммиак смешали с большим избытком воздуха, нагрели в присутствии платины и через некоторое время поглотили водой. Медная стружка, добавленная в полученный раствор растворяется с выделением бурого газа.
22. При нагревании вещества оранжевого цвета оно разлагается; среди продуктов разложения – бесцветный газ и твердое вещество зеленого цвета. Выделившийся газ реагирует с литием даже при небольшом нагревании. Продукт последней реакции взаимодействует с водой, при этом выделился газ с резким запахом, который может восстанавливать металлы, например медь из их оксидов.
23. Металлический кальций прокалили в атмосфере азота. Продукт реакции обработали водой, выделившийся при этом газ пропустили в раствор нитрата хрома (III). Выпавший в ходе процесса серо-зеленый осадок обработали щелочным раствором пероксида водорода.
24. Смесь порошков нитрита калия и хлорида аммония растворили в воде и раствор осторожно нагрели. Выделившийся газ прореагировал с магнием. Продукт реакции внесли в избыток раствора соляной кислоты, при этом выделение газа не наблюдалось. полученную магниевую соль в растворе обработали карбонатом натрия.
25. Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдали сначала образование осадка, а затем – его полное растворение. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты.
26. Магний растворили в разбавленной азотной кислоте, причем выделение газа не наблюдалось. Получившийся раствор обработали избытком раствора гидроксида калия при нагревании. Выделившийся при этом газ сожгли в кислороде.
27. Нитрит калия нагрели с порошкообразным свинцом до прекращения реакции. Смесь продуктов обработали водой, а затем полученный раствор профильтровали. Фильтрат подкислили серной кислотой и обработали иодидом калия. Выделившееся простое вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой. В атмосфере образовавшегося при этом бурого газа сожгли красный фосфор.
28. Газ, образовавшийся при взаимодействии азота и водорода, разделили на две части. Первую пропустили над раскаленным оксидом меди (II), вторую сожгли в кислороде в присутствии катализатора. Образовавшийся газ в избытке кислорода превратили в газ бурого цвета.
29. Разбавленная азотная кислота прореагировала с магнием с выделением бесцветного газа. В его атмосфере сожгли графит с образованием простого и сложного вещества. простое вещество при нагревании вступило в реакцию с кальцием, а сложное прореагировало с избытком раствора гидроксида натрия.
30. Аммиак поглотили азотной кислотой, полученную соль нагрели до образования только двух оксидов. Один из них прореагировал с натрием, а второй при высокой температуре прореагировал с медью.
31. Оксид азота (II) доокислили кислородом. Продукт реакции поглотили раствором гидроксида калия, через полученный раствор пропускали кислород до тех пор, пока в нем не образовалась только одна соль.
32. Кальций сожгли в атмосфере азота. Полученное вещество разложили кипящей водой. Выделившийся газ сожгли в кислороде в присутствии катализатора, а к суспензии прибавили раствор соляной кислоты.
33. Азот при нагревании на катализаторе прореагировал с водородом. Полученный газ поглотили раствором азотной кислоты, выпарили досуха и полученное кристаллическое вещество разделили на две части. Первую разложили при температуре 190 – 240°С, при этом образовался только один газ и водяные пары. Вторую часть нагрели с концентрированным раствором едкого натра.
1)(NH4)2Cr2O7 N2↑ + Cr2O3 + 4H2O NH4Cl + AgNO3 = AgCl↓ + NH4NO3
NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 ↓ + 2NH3↑
2)N2 + O2 2NO 2NO + O2 = 2NO2
NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 2NaNO3 2NaNO2 + O2
3) (NH4)2Cr2O7 N2↑ + Cr2O3 + 4H2O 3Mg + N2 = Mg3N2
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 ↓ + 2NH3↑ 4NH3 + Cu(OH)2 = [Cu(NH3)4](OH)2
4) 2Hg(NO3)2 + 2H2O 2Hg + O2 + 4HNO3 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + 2Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + Ba(NO2)2+ 2H2O
5) I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
2HNO3 + Cu(OH)2 = Cu(NO3)2 + 2H2O 2Cu(NO3)2 2CuO + O2 + 4NO2
6) 6Li + N2 = 2Li3N Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NH4Cl
NH4Cl + NaNO2 N2 + NaCl + 2H2O
7) 10Al + 36HNO3 = 10Al(NO3)3 + 3N2↑ + 18H2O 2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑+ 6NaNO3
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O NaNO3 + NH4Cl N2O + NaCl + 2H2O 3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O
8) (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O NH4Cl + AgNO3 = AgCl↓ + NH4NO3
NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O Mg3N2 + 6H2O = 2NH3↑ + 3Mg(OH)2↓
9) N2 + O2 2NO 2NO + O2 = 2NO2
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 2NaNO3 2NaNO2 + O2↑
10) N2 + 3H2 = 2NH3 NH3 + HBr = NH4Br
NH4Br + KOH = KBr + H2O + NH3↑ 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
11) HNO3 + NaHCO3 = NaNO3 + H2O + CO2↑ 2NaNO3 2NaNO2 + O2↑
5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5NaNO3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
NaNO3 + 4Zn + 7NaOH + 6H2O = NH3↑ + 4Na2[Zn(OH)4]
12) N2 + 3H2 ↔ 2NH3 NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH4NO3 N2O↑ + 2H2O N2O + Cu = CuO + N2↑
13) N2 + 6Li = 2Li3N Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2
14) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 2NaNO2 + O2 = 2NaNO3
15) 2NO2 + O2 + 2KOH = 2KNO3 + H2O KNO3 + 4Mg + 6H2O = NH3↑ + 4Mg(OH)2↓+ KOH
NH3 + HNO3 = NH4NO3 NH4NO3 N2O + 2H2O
16) Cu2O + 6HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4Mg + 10HNO3(разб.) = 4Mg(NO3)2 + N2O+ 5H2O
или 4Mg + 10HNO3(оч. разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
17) Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2NH3↑ 2NH3 + 3Br2 = N2↑ + 6HBr или
2KMnO4 + 2NH3 = 2MnO2 + N2↑ + 3KOH + 3H2O 4NH3 + 3O2 = 2N2↑ + 6H2O
18) 2NH3 + 3Br2 = N2↑ + 6HBr или 8NH3 + 3Br2 = N2↑ + 6NH4Br
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 NH3 + HCl = NH4Cl
19) 2NH3 + 3Mg = Mg3N2 + 3H2 Mg3N2 + 8HBr = 3MgBr2+ 2NH4Br
NH4Br NH3 + HBr MgBr2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaBr
20) N2 + 3H2 = 2NH3 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + BaCl2 = 2NH4Cl + BaSO4↓ 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3↑ + 3H2O
21) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 Cu + 4HNO3(конц<