Номер 5, страница 313 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 44. Аммиак. Соли аммония - номер 5, страница 313.

Условие.

5. Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым из которых это вещество взаимодействует.

ВЕЩЕСТВО

А) $N_2$

Б) $NH_3$

В) $(NH_4)_2S$

Г) $HNO_3$

РЕАГЕНТЫ

1) $H_2O$, $KNO_2$

2) $LiOH$, $CuSO_4$

3) $\text{Cu}$, $\text{S}$

4) $O_2$, $Cl_2$

5) $O_2$, $H_2$

6) $N_2$, $CO_2$

Решение.

Решение 2.

Решение

А) $N_2$

Азот ($N_2$) – это химически инертный газ из-за наличия очень прочной тройной связи в его молекуле. Он вступает в реакции только при жёстких условиях (высокая температура, давление, наличие катализатора). Из предложенных пар реагентов для азота подходит пара под номером 5: кислород ($O_2$) и водород ($H_2$).

Реакция с водородом (процесс Габера-Боша) приводит к образованию аммиака:

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ (условия: $p, t, kat.$)

Реакция с кислородом происходит при очень высокой температуре (например, в электрической дуге) с образованием оксида азота(II):

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$ (условия: высокая $\text{t}$)

Ответ: 5

Б) $NH_3$

Аммиак ($NH_3$) проявляет свойства восстановителя (степень окисления азота -3) и слабого основания. Ему соответствует пара реагентов под номером 4: кислород ($O_2$) и хлор ($Cl_2$).

Аммиак окисляется кислородом. В зависимости от условий могут образовываться разные продукты:

$4NH_3 + 3O_2 \xrightarrow{t} 2N_2 + 6H_2O$ (горение без катализатора)

$4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{kat., t} 4NO + 6H_2O$ (каталитическое окисление)

Аммиак реагирует с хлором, также являясь восстановителем:

$2NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6HCl$ (при избытке хлора может образовываться $NCl_3$)

Ответ: 4

В) $(NH_4)_2S$

Сульфид аммония ($(NH_4)_2S$) – это соль, образованная слабым основанием ($NH_3 \cdot H_2O$) и слабой кислотой ($H_2S$). Она активно участвует в реакциях ионного обмена. Для нее подходит пара реагентов под номером 2: гидроксид лития ($LiOH$) и сульфат меди(II) ($CuSO_4$).

При реакции с сильным основанием ($LiOH$) выделяется газообразный аммиак:

$(NH_4)_2S + 2LiOH \rightarrow Li_2S + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

При реакции с раствором сульфата меди(II) выпадает чёрный осадок сульфида меди(II):

$(NH_4)_2S + CuSO_4 \rightarrow CuS\downarrow + (NH_4)_2SO_4$

Ответ: 2

Г) $HNO_3$

Азотная кислота ($HNO_3$) – это сильная кислота и сильный окислитель. Она способна реагировать с металлами, стоящими в ряду активности после водорода, и окислять неметаллы. Для неё подходит пара реагентов под номером 3: медь ($\text{Cu}$) и сера ($\text{S}$).

Азотная кислота окисляет медь. Продукты восстановления азота зависят от концентрации кислоты:

$Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

Концентрированная азотная кислота окисляет неметалл серу до серной кислоты:

$S + 6HNO_3(конц.) \rightarrow H_2SO_4 + 6NO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: 3