Подумай, ответь, выполни
1. Охарактеризуйте процесс образования молекул оксида углерода(II) и ионов аммония и гидроксония. Что в этих процессах общего?
В молекуле оксида углерода(II) (CO) третья связь между атомами углерода и кислорода образуется по донорно-акцепторному механизму: атом кислорода предоставляет неподелённую электронную пару, а атом углерода её принимает. По тому же механизму образуются ионы аммония (NH₄⁺) и гидроксония (H₃O⁺), когда неподелённая пара электронов азота или кислорода передаётся иону водорода (протону). Общее во всех этих случаях — образование ковалентной связи с использованием электронной пары только от одного атома, то есть донорно-акцепторный механизм.
2. Как получают оксид углерода(II) в лаборатории и в промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций.
В лаборатории CO получают действием концентрированной серной кислоты на муравьиную кислоту:
(HCOOH + H₂SO₄ → CO + H₂O)
В промышленности CO получают при неполном сгорании углерода:
(C + CO₂ → 2CO)
Также CO может быть получен при взаимодействии угля с водяным паром:
(C + H₂O → CO + H₂)
3. Составьте уравнения реакций, соответствующие следующим схемам:
C⁺² → C⁰
C⁰ → C⁺²
C⁺² → C⁰
(Это восстановление: CO + CuO → CO₂ + Cu)
C⁰ → C⁺²
(Это окисление: C + O₂ → CO₂)
4. Оксид железа(III) массой 16 кг восстановили избытком оксида углерода(II). Вычислите массу полученного железа, если выход его составил 90% от теоретически возможного. Ответ округлите до целых.
Уравнение реакции: (Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂)
Молярная масса Fe₂O₃ = 160 г/моль, масса 16 кг = 16000 г
n(Fe₂O₃) = 16000 г / 160 г/моль = 100 моль
По уравнению из 1 моль Fe₂O₃ получают 2 моль Fe, значит:
n(Fe) = 100 моль × 2 = 200 моль
m(Fe) = 200 моль × 56 г/моль = 11200 г = 11,2 кг
С учётом выхода 90%: 11,2 кг × 0,9 = 10,08 кг → округляем: 10 кг.
Параграф 36. Оксид углерода – углекислый газ