Номер 6, страница 69 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 15. Азот. Глава 1. Неметаллы - номер 6, страница 69.

Условие.

6. До разработки техники сжижения газов азот получали, последовательно пропуская воздух через раскалённую медную трубку для связывания кислорода и через колонку с оксидом кальция для поглощения углекислого газа и водяного пара. Напишите уравнения реакций. Оставались ли в полученном таким образом азоте какие-либо примеси?

$2Cu + O_2 \to 2CuO$

$CaO + CO_2 \to CaCO_3$

$CaO + H_2O \to Ca(OH)_2$

Решение.

Решение 2.

Описанный метод получения азота из воздуха основан на химическом удалении из него наиболее активных компонентов. Воздух представляет собой смесь газов, в которой основными компонентами являются азот ($N_2$, ~78%), кислород ($O_2$, ~21%), благородные газы (в основном аргон $Ar$, ~0,9%), углекислый газ ($CO_2$, ~0,04%) и водяной пар ($H_2O$).

Напишите уравнения реакций.

Решение
1. На первой стадии воздух пропускают через раскалённую медную трубку для связывания кислорода. При высокой температуре металлическая медь ($Cu$) окисляется кислородом ($O_2$) воздуха до оксида меди(II) ($CuO$).
Реакция связывания кислорода:
$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$

2. На второй стадии оставшуюся газовую смесь пропускают через колонку с оксидом кальция ($CaO$) для поглощения углекислого газа и водяного пара. Оксид кальция является основным оксидом и вступает в реакцию с кислотным оксидом — диоксидом углерода ($CO_2$), а также с водой ($H_2O$).
Реакция поглощения углекислого газа:
$CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$
Реакция поглощения водяного пара:
$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Ответ: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$; $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$; $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$.

Оставались ли в полученном таким образом азоте какие-либо примеси?

Решение
После удаления из воздуха кислорода, углекислого газа и водяного пара в газовой смеси остается не только азот. В состав воздуха также входят инертные (благородные) газы, которые химически неактивны и не вступают в реакции ни с раскалённой медью, ни с оксидом кальция. Эти газы (аргон $Ar$, неон $Ne$, гелий $He$, криптон $Kr$, ксенон $Xe$) проходят через всю систему без изменений и остаются в конечном продукте в качестве примесей. Наиболее существенной примесью является аргон, так как его объёмная доля в атмосфере составляет около 0,93%. Полученный таким методом азот, содержащий примеси инертных газов, часто называют «атмосферным азотом».

Ответ: Да, оставались. В полученном азоте в качестве примесей присутствовали благородные газы (в основном аргон), которые содержатся в воздухе и не удаляются данным методом.