1. Определите, с какими из перечисленных веществ будет реагировать бром: фосфор, кальций, хлорид меди (II), иодид цинка, гидроксид калия, кислород, медь, гидроксид цинка. Составьте уравнения возможных реакций, укажите условия их протекания. Для двух любых реакций составьте электронный баланс 2. Какой галоген не взаимодействует с растворами щелочей? Почему?
3. Из предложенного перечня веществ: гидроксид бария, хлор, оксид меди (II), азотная кислота – выберите те, которые могут вступать в реакции ионного обмена. Запишите уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах
4. Железо массой 16,5 г сожгли в хлоре. Вычислите массу полученного хлорида железа (III)
5. Белильную известь применяют, ясное дело, для отбеливания. А также для всякого рода дезинфекции… Как получают в промышленности белильную известь? Почему и как проявляются ее отбеливающие свойства? Приведите уравнения реакций.
- Фосфор (P): бром (Br2) реагирует с фосфором в атмосфере, образуя бромид фосфора (PBr3).
Уравнение реакции: P4 + 6Br2 → 4PBr3
- Хлорид меди (II) (CuCl2): бром (Br2) реагирует с хлоридом меди (II) в атмосфере, образуя бромид меди (I) и хлорид меди (I).
Уравнение реакции: 2CuCl2 + Br2 → 2CuBr + Cl2
- Гидроксид калия (KOH): бром (Br2) реагирует с гидроксидом калия в холодной воде, образуя бромид калия и гипобромит калия.
Уравнение реакции: 2KOH + Br2 → KBr + KOBr + H2O
- Медь (Cu): бром (Br2) реагирует с медью при нагревании, образуя бромид меди (I).
Уравнение реакции: 2Cu + Br2 → 2CuBr
- Гидроксид цинка (Zn(OH)2): бром (Br2) реагирует с гидроксидом цинка, образуя бромид цинка и гипобромит цинка.
Уравнение реакции: Zn(OH)2 + 2Br2 → ZnBr2 + Br2O
2. Галоген, которой не взаимодействует с растворами щелочей, - фтор (F).
Фтор не взаимодействует с растворами щелочей, так как он сам является самым электроотрицательным элементом, имеет стабильное соединение с водородом (HF) и образует не растворимые фториды щелочных металлов.
3. Вещества, которые могут вступать в реакции ионного обмена:
- Гидроксид бария (Ba(OH)2): гидроксид бария реагирует с кислотой, образуя соответствующий соли и воду.
Уравнение реакции: Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O (молекулярная форма)
Ba2+ + 2OH- + 2H+ + 2NO3- → Ba2+ + 2NO3- + 2H2O (полная ионная форма)
Ba(OH)2 + 2H+(aq) + 2NO3-(aq) → Ba2+(aq) + 2NO3-(aq) + 2H2O (сокращенная ионная форма)
- Хлор (Cl): хлор реагирует с гидроксидом натрия (NaOH), образуя хлорид натрия и воду.
Уравнение реакции: Cl2 + 2NaOH → 2NaCl + H2O (молекулярная форма)
Cl2 + 2Na+ + 2OH- → 2Na+ + 2Cl- + H2O (полная ионная форма)
Cl2 + 2Na+ + 2OH- → 2NaCl + H2O (сокращенная ионная форма)
- Оксид меди (II) (CuO): оксид меди (II) реагирует с кислотой, образуя соответствующий соли и воду.
Уравнение реакции: CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (молекулярная форма)
CuO + 2H+ + 2NO3- → Cu2+ + 2NO3- + H2O (полная ионная форма)
CuO + 2H+(aq) + 2NO3-(aq) → Cu2+(aq) + 2NO3-(aq) + H2O (сокращенная ионная форма)
- Азотная кислота (HNO3): азотная кислота реагирует с гидроксидом натрия (NaOH), образуя нитрат натрия и воду.
Уравнение реакции: HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O (молекулярная форма)
H+ + NO3- + Na+ + OH- → Na+ + NO3- + H2O (полная ионная форма)
H+ + NO3- + Na+ + OH- → NaNO3 + H2O (сокращенная ионная форма)
4. Решение задачи:
Масса железа (Fe) = 16,5 г
Уравнение реакции: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
По уравнению реакции, 2 моль Fe соответствуют 3 молям Cl2.
Молярная масса Fe = 55,845 г/моль
Молярная масса Cl2 = 70,906 г/моль
Масса FeCl3 = (масса Fe / молярная масса Fe) * (коэффициент стехиометрии FeCl3 в уравнении) = (16,5 г / 55,845 г/моль) * (2 * 162,206 г/моль) = 81,29 г
5. Процесс производства белильной извести в промышленности:
Белильная известь (CaO) получается путем обжига известняка (CaCO3) при высокой температуре, что приводит к разложению карбоната кальция на оксид кальция и углекислый газ:
Уравнение реакции: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
Отбеливающие свойства белильной извести обусловлены ее щелочными свойствами. Белилльная известь взаимодействует с окисленными органическими соединениями, такими как цветные пигменты, и осуществляет реакцию окисления, что в результате приводит к их разрушению или дезактивации. На это влияет высокая базичность и алкалинность белильной извести.
Пример уравнения реакции окисления цветных пигментов:
2CaO + 2H2O + 3CO2 + C6H8O7 → Ca(C6H6O7)2 + 3H2CO3
В результате реакции, карбонат кальция образует солянокислый кальций (Ca(C6H6O7)2), который дает белый или безцветный оттенок.