Номер 2, страница 195 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие переходы:

$N_2 \xrightarrow{1} Li_3N \xrightarrow{2} NH_3 \xrightarrow{3} NO \xrightarrow{4} NO_2 \xrightarrow{5} HNO_3.$

Рассмотрите первую реакцию как окислительно-восстановительную.

1. $N_2 \xrightarrow{1} Li_3N$

Решение:

Для получения нитрида лития необходимо провести реакцию между простыми веществами – литием и азотом. Реакция протекает при комнатной температуре (литий – единственный металл, реагирующий с азотом в таких условиях), но для ускорения процесса обычно используется небольшое нагревание.

$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$

Согласно заданию, рассмотрим данную реакцию как окислительно-восстановительную. Для этого определим степени окисления элементов до и после реакции:

$\overset{0}{N_2} + 6\overset{0}{Li} \rightarrow 2\overset{+1}{Li_3}\overset{-3}{N}$

Составим электронный баланс:

$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^{+1}$ | 6 | процесс окисления, литий ($Li$) является восстановителем.

$N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$ | 1 | процесс восстановления, азот ($N_2$) является окислителем.

Ответ: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$. В этой реакции литий ($Li$) – восстановитель, а азот ($N_2$) – окислитель.

2. $Li_3N \xrightarrow{2} NH_3$

Решение:

Аммиак ($NH_3$) можно получить из нитрида лития путем гидролиза (реакции с водой) или взаимодействия с кислотой. При гидролизе образуется гидроксид лития и выделяется аммиак.

$Li_3N + 3H_2O \rightarrow 3LiOH + NH_3\uparrow$

Ответ: $Li_3N + 3H_2O \rightarrow 3LiOH + NH_3\uparrow$.

3. $NH_3 \xrightarrow{3} NO$

Решение:

Оксид азота(II) ($NO$) получают каталитическим окислением аммиака кислородом. Это первая стадия промышленного производства азотной кислоты (метод Оствальда). В качестве катализатора используется платина или платино-родиевая сетка, процесс ведут при высокой температуре.

$4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t^\circ} 4NO + 6H_2O$

Ответ: $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t^\circ} 4NO + 6H_2O$.

4. $NO \xrightarrow{4} NO_2$

Решение:

Оксид азота(II) ($NO$) – бесцветный газ, который на воздухе самопроизвольно окисляется кислородом до оксида азота(IV) ($NO_2$) – бурого газа с характерным запахом.

$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

Ответ: $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$.

5. $NO_2 \xrightarrow{5} HNO_3$

Решение:

Азотную кислоту ($HNO_3$) получают растворением оксида азота(IV) в воде в присутствии кислорода, который окисляет промежуточно образующуюся азотистую кислоту.

$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Ответ: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$.