Генетическая связь между классами неорганических веществ
Вопросы
1. Как получают оксиды?
Оксиды получают, как правило, путём взаимодействия простых веществ с кислородом. Например, при сжигании металлов или неметаллов на воздухе образуются оксиды:
(2Mg + O₂ → 2MgO) — оксид магния
(4P + 5O₂ → 2P₂O₅) — оксид фосфора
Также оксиды можно получить при термическом разложении некоторых веществ. Например:
(CaCO₃ → CaO + CO₂↑) — оксид кальция из карбоната кальция.
2. С какими веществами взаимодействуют кислоты?
Кислоты взаимодействуют со многими веществами. Наиболее характерные взаимодействия:
С основаниями (щелочами) — реакция нейтрализации:
(2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)
С основными и амфотерными оксидами:
(CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O)
С металлами (до водорода в ряду активности):
(Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑)
С солями — если выпадает осадок или выделяется газ:
(H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2HCl)
Таким образом, кислоты проявляют кислотные свойства, реагируя с основаниями, оксидами, солями и металлами.
Стр. 175
Подумай, ответь, выполни
1. Составьте генетический ряд магния, включающий не менее трёх превращений.
Генетический ряд магния показывает взаимосвязь между веществами, содержащими атом магния:
Mg → MgO → Mg(OH)₂ → MgCl₂
(магний → оксид магния → гидроксид магния → хлорид магния).
Эти превращения отражают переход от простого вещества к соединениям разных классов.
2. Используя схему 12, составьте уравнения реакций, в результате которых образуются соли.
Вот несколько реакций между веществами, приведёнными в схеме 12:
(Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑)
(MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O)
(Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O)
(H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O)
(CaO + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O)
Во всех случаях в продуктах реакции содержится соль.
3. Какими двумя способами из оксида кальция можно получить:
а) сульфат кальция;
б) фосфат кальция? Напишите уравнения соответствующих реакций.
а) Сульфат кальция:
1 способ — через основание:
(CaO + H₂O → Ca(OH)₂)
(Ca(OH)₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2H₂O)
2 способ — напрямую с кислотой:
(CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O)
б) Фосфат кальция:
1 способ — через основание:
(CaO + H₂O → Ca(OH)₂)
(3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O)
2 способ — напрямую с кислотой:
(3CaO + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O)
4. Составьте уравнения реакций, схемы которых даны ниже:
а) S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ → Na₂SO₄
б) Cu → CuO → CuCl₂ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu → CuSO₄ → Cu(OH)₂
а) S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ → Na₂SO₄
(1) (S + O₂ → SO₂) — сера горит на воздухе
(2) (2SO₂ + O₂ → 2SO₃) — катализатор: V₂O₅, температура
(3) (SO₃ + H₂O → H₂SO₄) — получение серной кислоты
(4) (H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O) — реакция нейтрализации
б) Cu → CuO → CuCl₂ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu → CuSO₄ → Cu(OH)₂
(1) (2Cu + O₂ → 2CuO) — обжиг меди на воздухе
(2) (CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O) — взаимодействие с кислотой
(3) (CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl) — выпадение осадка
(4) (Cu(OH)₂ → CuO + H₂O) — термическое разложение
(5) (CuO + H₂ → Cu + H₂O) — восстановление меди
(6) (Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂↑) — реакция с кислотой
(7) (CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄) — осаждение гидроксида меди(II)
Таким образом, схемы превращений реализованы с помощью полных и правильно сбалансированных уравнений.
5. Предложите пять возможных способов получения сульфата бария.
(Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O) — реакция основания с кислотой
(BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl) — реакция обмена
(Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaNO₃) — реакция солей
(BaO + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + H₂O) — реакция оксида с кислотой
(Ba + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + H₂↑) — реакция металла с кислотой (если H₂SO₄ концентрированная)
Все уравнения ведут к образованию малорастворимого сульфата бария — белого осадка.
Стр. 176