Номер 10, страница 325 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 46. Азотная кислота и нитраты - номер 10, страница 325.

Условие.

10. Свинец растворили в концентрированной азотной кислоте. Раствор упарили, а сухой остаток прокалили. Смесь газов, которая при этом образовалась, пропустили через раствор гидроксида калия. Полученную соль выделили из раствора, смешали с графитом и серой, после чего подожгли. Составьте уравнения четырёх реакций, о которых идёт речь в задании.

Решение.

Решение 2.

1. Растворение свинца в концентрированной азотной кислоте

Свинец, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, реагирует с концентрированной азотной кислотой. Азотная кислота в этой реакции выступает в качестве сильного окислителя. Свинец окисляется до нитрата свинца(II), а азот в кислоте восстанавливается до оксида азота(IV) (бурого газа $NO_2$), так как кислота концентрированная.

Ответ: $Pb + 4HNO_{3(\text{конц.})} \rightarrow Pb(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

2. Прокаливание сухого остатка (нитрата свинца(II))

После выпаривания раствора остаётся твёрдый нитрат свинца(II). Нитраты металлов, расположенных в ряду активности от магния до меди (включая свинец), при термическом разложении (прокаливании) образуют оксид металла, оксид азота(IV) и кислород.

Ответ: $2Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2PbO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$

3. Пропускание смеси газов через раствор гидроксида калия

Смесь газов, образовавшаяся на предыдущем этапе, состоит из оксида азота(IV) ($NO_2$) и кислорода ($O_2$). При пропускании этой смеси через раствор щёлочи ($KOH$) происходит реакция, в которой кислотный оксид $NO_2$ реагирует с щёлочью. Присутствие кислорода обеспечивает окисление всего азота до степени окисления +5, в результате чего образуется только одна соль — нитрат калия ($KNO_3$).

Ответ: $4NO_2 + O_2 + 4KOH \rightarrow 4KNO_3 + 2H_2O$

4. Поджигание смеси нитрата калия с графитом и серой

Нитрат калия ($KNO_3$), смешанный с углеродом (графит C) и серой (S), представляет собой состав чёрного пороха. При поджигании происходит бурная окислительно-восстановительная реакция горения. Нитрат калия является окислителем, а углерод и сера — восстановителями. Одним из основных вариантов протекания этой сложной реакции является образование сульфида калия, газообразного азота и углекислого газа.

Ответ: $2KNO_3 + S + 3C \xrightarrow{t} K_2S + N_2\uparrow + 3CO_2\uparrow$