Номер 5-126, страница 66 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-126. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения веществ:

а) $Al$ → $AlCl_3$ → $Al(NO_3)_3$ → $Al(OH)_3$ → $Al_2(SO_4)_3$;

б) $Cu$ → $CuCl_2$ → $Cu$ → $CuO$ → $Cu(NO_3)_2$;

в) $Fe$ → $FeCl_2$ → $Fe(OH)_2$ → $FeSO_4$ → $Fe$;

г) $Fe$ → $FeCl_3$ → $Fe(NO_3)_3$ → $Fe_2(SO_4)_3$ → $Fe$.

а) Алюминий → Хлорид алюминия → Нитрат алюминия → Гидроксид алюминия → Сульфат алюминия

1. Для получения хлорида алюминия необходимо провести реакцию металлического алюминия с хлором при нагревании:

$2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} 2AlCl_3$

2. Для превращения хлорида алюминия в нитрат алюминия используется реакция ионного обмена с нитратом серебра. В результате реакции выпадает нерастворимый осадок хлорида серебра:

$AlCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$

3. Гидроксид алюминия можно получить из раствора нитрата алюминия, добавив водный раствор аммиака. Гидроксид алюминия — нерастворимое в воде вещество:

$Al(NO_3)_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NH_4NO_3$

4. Сульфат алюминия образуется при реакции гидроксида алюминия с серной кислотой (реакция нейтрализации):

$2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

Ответ:
$2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} 2AlCl_3$
$AlCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$
$Al(NO_3)_3 + 3NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NH_4NO_3$
$2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

б) Медь → Хлорид меди(II) → Медь → Оксид меди(II) → Нитрат меди(II)

1. Хлорид меди(II) получают при взаимодействии меди с хлором при нагревании:

$Cu + Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} CuCl_2$

2. Металлическую медь можно выделить из раствора хлорида меди(II) с помощью более активного металла, например, железа (реакция замещения):

$CuCl_2 + Fe \rightarrow FeCl_2 + Cu \downarrow$

3. Оксид меди(II) образуется при сжигании меди в кислороде (на воздухе):

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$

4. Нитрат меди(II) можно получить, растворяя оксид меди(II) в азотной кислоте. Это реакция между основным оксидом и кислотой:

$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$

Ответ:
$Cu + Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} CuCl_2$
$CuCl_2 + Fe \rightarrow FeCl_2 + Cu \downarrow$
$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$
$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$

в) Железо → Хлорид железа(II) → Гидроксид железа(II) → Сульфат железа(II) → Железо

1. Хлорид железа(II) образуется при реакции железа с соляной кислотой. Железо вытесняет водород из кислоты:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

2. Гидроксид железа(II) — нерастворимое основание, его получают реакцией обмена между хлоридом железа(II) и раствором щелочи (например, гидроксида натрия):

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

3. Сульфат железа(II) получают в результате реакции нейтрализации гидроксида железа(II) серной кислотой:

$Fe(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + 2H_2O$

4. Железо можно восстановить из раствора сульфата железа(II) с помощью более активного металла, например, цинка:

$FeSO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + Fe \downarrow$

Ответ:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$
$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$
$Fe(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + 2H_2O$
$FeSO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + Fe \downarrow$

г) Железо → Хлорид железа(III) → Нитрат железа(III) → Сульфат железа(III) → Железо

1. Хлорид железа(III) образуется при взаимодействии железа с сильным окислителем — хлором — при нагревании:

$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} 2FeCl_3$

2. Нитрат железа(III) можно получить из хлорида железа(III) реакцией обмена с нитратом серебра, при которой выпадает осадок хлорида серебра:

$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$

3. Превращение нитрата железа(III) в сульфат железа(III) удобно провести в две стадии: сначала получить гидроксид железа(III), а затем подействовать на него серной кислотой:

$Fe(NO_3)_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaNO_3$

$2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

4. Восстановить железо из сульфата железа(III) можно с помощью активного металла, например, цинка:

$Fe_2(SO_4)_3 + 3Zn \rightarrow 2Fe \downarrow + 3ZnSO_4$

Ответ:
$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t^\circ} 2FeCl_3$
$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$
$Fe(NO_3)_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaNO_3$; $2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$
$Fe_2(SO_4)_3 + 3Zn \rightarrow 2Fe \downarrow + 3ZnSO_4$