Номер 16, страница 79 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 16. Аммиак и соли аммония. Глава 1. Неметаллы - номер 16, страница 79.

Условие.

16. Литий нагрели в атмосфере азота. Образовавшееся твёрдое вещество растворили в соляной кислоте и на полученный раствор подействовали избытком щёлочи при нагревании. Выделившийся газ пропустили через раствор фосфорной кислоты. Напишите уравнения всех реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Процесс, описанный в задаче, включает в себя четыре последовательные химические реакции.

1. Нагревание лития в атмосфере азота

Литий — активный щелочной металл, который, в отличие от других металлов своей группы, реагирует с азотом воздуха при нагревании, образуя твёрдое вещество — нитрид лития.

$6Li + N_2 \xrightarrow{t} 2Li_3N$

2. Растворение образовавшегося твёрдого вещества в соляной кислоте

Нитрид лития ($Li_3N$) является солью, образованной сильным основанием ($LiOH$) и очень слабой кислотой (аммиак $NH_3$). При взаимодействии с сильной соляной кислотой ($HCl$) происходит реакция, в результате которой образуются хлорид лития и хлорид аммония.

$Li_3N + 4HCl \rightarrow 3LiCl + NH_4Cl$

3. Действие избытка щёлочи на полученный раствор при нагревании

Полученный раствор содержит хлорид лития ($LiCl$) и хлорид аммония ($NH_4Cl$). Хлорид аммония — соль, образованная слабым основанием ($NH_3$) и сильной кислотой ($HCl$). При добавлении к раствору избытка сильного основания (щёлочи, например, гидроксида натрия $NaOH$) и нагревании, слабое основание (аммиак) вытесняется из соли в виде газа.

$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + H_2O + NH_3\uparrow$

4. Пропускание выделившегося газа через раствор фосфорной кислоты

Выделившийся газ — это аммиак ($NH_3$), который проявляет основные свойства. При его пропускании через раствор трёхосновной фосфорной кислоты ($H_3PO_4$) происходит реакция нейтрализации. В зависимости от соотношения реагентов могут образовываться кислые или средние соли:

• Дигидрофосфат аммония: $NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow NH_4H_2PO_4$
• Гидрофосфат аммония: $2NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4$
• Фосфат аммония: $3NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_3PO_4$

Так как в условии не указано соотношение реагентов, допустимо записать уравнение образования любой из этих солей. Чаще всего в таких случаях записывают реакцию образования гидрофосфата или дигидрофосфата аммония. Запишем реакцию образования гидрофосфата аммония.

$2NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4$

Ответ:

$6Li + N_2 \xrightarrow{t} 2Li_3N$

$Li_3N + 4HCl \rightarrow 3LiCl + NH_4Cl$

$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + H_2O + NH_3\uparrow$

$2NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4$