Номер 5, страница 318 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 45. Оксиды азота. Азотистая кислота и нитриты - номер 5, страница 318.

Условие.

5. Выберите реагенты, с помощью которых можно получить нитриты, и составьте уравнения соответствующих реакций:

1) $\text{KNO}_3 + \text{Zn} + \text{KOH}$

2) $\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{NO} + \text{NO}_2$

3) $\text{Ca(OH)}_2 + \text{NO} + \text{NO}_2$

4) $\text{NaOH} + \text{NO}_2$

5) $\text{NH}_3 + \text{HNO}_3$

6) $\text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4(\text{конц.})$

7) $\text{NaNO}_3 + \text{H}_2$

Решение.

Решение 2.

Проанализируем каждую из предложенных систем реагентов на предмет образования нитритов.

1) KNO₃ + Zn + KOH

Эта реакция является окислительно-восстановительной. В щелочной среде (KOH) цинк (Zn) является сильным восстановителем и способен восстановить нитрат калия (KNO₃) до нитрита калия (KNO₂). Азот меняет степень окисления с +5 на +3, а цинк окисляется до +2, образуя цинкат калия (K₂ZnO₂).

Ответ: данный набор реагентов позволяет получить нитрит. Уравнение реакции: $KNO_3 + Zn + 2KOH \rightarrow KNO_2 + K_2ZnO_2 + H_2O$.

2) Na₂CO₃ + NO + NO₂

Смесь оксида азота(II) (NO) и оксида азота(IV) (NO₂) эквивалентна ангидриду азотистой кислоты – оксиду азота(III) (N₂O₃). Карбонат натрия (Na₂CO₃), как соль более слабой угольной кислоты, реагирует с кислотным оксидом N₂O₃ с образованием нитрита натрия (NaNO₂) и выделением углекислого газа (CO₂).

Ответ: данный набор реагентов позволяет получить нитрит. Уравнение реакции: $Na_2CO_3 + NO + NO_2 \rightarrow 2NaNO_2 + CO_2$.

3) Ca(OH)₂ + NO + NO₂

Аналогично предыдущему случаю, смесь оксидов NO и NO₂ (эквивалентная N₂O₃) реагирует с основанием, гидроксидом кальция (Ca(OH)₂). В результате реакции нейтрализации образуется соль – нитрит кальция (Ca(NO₂)₂) и вода.

Ответ: данный набор реагентов позволяет получить нитрит. Уравнение реакции: $Ca(OH)_2 + NO + NO_2 \rightarrow Ca(NO_2)_2 + H_2O$.

4) NaOH + NO₂

Оксид азота(IV) (NO₂) является "смешанным" ангидридом, соответствующим одновременно двум кислотам: азотистой (HNO₂) и азотной (HNO₃). Поэтому при его реакции с щелочами, такими как гидроксид натрия (NaOH), происходит реакция диспропорционирования, в результате которой образуются две соли: нитрит натрия (NaNO₂) и нитрат натрия (NaNO₃).

Ответ: данный набор реагентов позволяет получить нитрит (в смеси с нитратом). Уравнение реакции: $2NaOH + 2NO_2 \rightarrow NaNO_2 + NaNO_3 + H_2O$.

5) NH₃ + HNO₃

Это реакция нейтрализации между основанием (аммиак, NH₃) и кислотой (азотная кислота, HNO₃). Продуктом реакции является нитрат аммония (NH₄NO₃), а не нитрит.

Ответ: в данной реакции нитрит не образуется. Уравнение реакции: $NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3$.

6) KNO₃ + H₂SO₄(конц.)

Эта реакция используется в лаборатории для получения азотной кислоты (HNO₃). Концентрированная серная кислота, как более сильная и нелетучая, вытесняет летучую азотную кислоту из её соли (нитрата калия). Нитриты в этой реакции не образуются.

Ответ: в данной реакции нитрит не образуется. Уравнение реакции (при нагревании): $KNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow{t} KHSO_4 + HNO_3$.

7) NaNO₃ + H₂

Реакция между нитратом натрия и водородом требует очень жёстких условий (высокая температура, катализатор) и, как правило, приводит к глубокому восстановлению азота (например, до аммиака), а не к образованию нитрита. В обычных условиях реакция не протекает.

Ответ: в данной реакции нитрит не образуется.