Решение задач по теме "Классы неорганических соединений"

 

 

 

 

 

Задача 149. 
Можно ли получить раствор, содержащий одновременно: а) Ва(ОН)₂ и HCl; б) СаСI₂ и Na₂СО₃; в) NaCl и AgNO₃ ; г) КСI и NaNO₃. Указать, какие комбинации невозможны и почему.
Решение:
а) Ba(OH)₂ и  HCl – сильные электролиты, поэтому в водных растворах диссоциируют полностью:

Находящиеся в растворе ионы Ba²⁺ и Cl^–  не связываются с ионами H⁺  и OH^–  с образованием осадка, газа или слабого электролита. Поэтому раствор Ba(OH)₂ и  HCl будет существовать.

б) Растворимые соли CaCl₂ и Na₂CO₃ как сильные электролиты в водных растворах диссоциируют полностью по схемам:

Ионы Ca²⁺  и CO₃^– связываются друг с другом, образуя осадок  - не растворимая соль. В растворе останутся ионы   Cl^– и  OH^–, которые не связываются друг с другом, молекулами CaCO₃  и ионами воды H⁺  и  OH^-. Поэтому невозможно получить раствор, содержащий одновременно CaCl₂ и Na₂CO₃, так как выпадает осадок СаСО₃.

в) NaCl  и AgNO₃, как сильные электролиты в водных растворах диссоциируют полностью по схемам:

NaCl ⇔ Na⁺ + Cl-;
AgNO₃ ⇔ Ag⁺ + NO₃^-.

Ионы Ag⁺  и Cl^-  связываются друг с другом, образуя осадок AgCl. В растворе остаются ионы Na⁺  и  NO₃^-, которые не связываются друг с другом с молекулами AgCl, ионами воды  H+ и OH-  и не образуют осадок, газ или слабый электролит. Поэтому невозможно получить раствор, содержащий одновременно NaCl  и AgNO3, так как выпадает осадок AgCl.

г) КСI и NaNO₃ – растворимые соли, которые в водных растворах полностью распадаются на ионы:

KCl ⇔ K⁺ + Cl^-;
NaNO₃ ⇔ Na⁺ + NO₃^-.

Образовавшиеся ионы K⁺, Na⁺, Cl^-  и NO₃^- не связываются друг с другом и ионами воды H⁺  и OH^-  и не образуют осадок, газ или слабодиссоциируемое вещество. Таким образом, можно получить раствор одновременно содержащий КСI и NaNO₃.

---

Задача 150. 
Какие из перечисленных кислот образуют кислые соли: HJ, H₂Se, H₂SeO₃, H₂C₂O₄, CH₃COOH.
Решение:
Кислые соли образуют многоосновные кислоты, в которых атомы водорода не все замещены на катионы кислоты. Так как кислоты HJ и CH₃COOH содержат по одному катиону водорода в составе молекул, то они не могут образовать кислых солей. Кислоты H₂Se, H₂SeO₃, H₂C₂O₄ являются двухосновными кислотами, то они могут образовать кислые соли при замещении одного атома водорода на катион металла. При взаимодействии этих кислот с основаниями, в случае, если кислота взята в избытке, образуется кислая соль, например:

Названия кислых солей образуются, так же как и средних, но при этом добавляют приставку «гидро» и указывают наличие незамещённых атомов водорода, число которых обозначают греческими числительными («ди», «три» и т.д.). Например: NaH₂HO₄ - дигидроортофосфат натрия; KH₂AsO₄ – дигидроортоарсенат калия; Mg(HCO₃)₂ – гидрокарбонат магния.

---

Задача 151. 
Какие кислоты могут быть получены непосредственным взаимодействием с водой оксидов: Р₂О₅, СО₂, N₂O₅, NO2, SO₂?
Решение:
а) При взаимодействии P₂O₅ с водой могут образоваться различные кислоты, например  метафосфорная HPO₃ и ортофосфорная H₃PO₄:

Р₂О₅ + H2O → 2HPO₃;
Р₂О₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄.

б) При пропускании углекислого газа через воду образуется раствор слабой угольной кислоты H₂CO₃:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

в) При растворении N₂O₅ в воде образуется азотная кислота HNO₃ – сильный электролит.

г) при взаимодействии NO₂ с водой может быть получена смесь двух кислот азотистой HNO₂ и азотной HNO₃:

2NO₂ + H₂O → HNO₂ + HNO₃

В присутствии избытка кислорода в воде образуется только азотная кислота:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O  → 4HNO₃

д) SO₂ хорошо растворим в воде (36 об. ч. SO₂ на 1 об. ч. Н₂О при 20 ⁰С), при этом образуется сернистая кислота H₂SO₃ – кислота средней силы:

SO₂ + H₂O → H₂SO₃.

---

Задача 152. 
С какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать соляная кислота: N₂O₅, Zn(ОН)₂, СаО, AgNO₃, Н₃РO₃, Н₂SO₄? Составить уравнения реакций.
Решение:
а) Оксид азота (V) N₂O₅ является кислотным оксидом, поэтому не реагирует с соляной кислотой HCl.

б) гидроксид цинка Zn(ОН)₂ является амфотерным основанием, поэтому реагирует как с основаниями, так и с кислотами. Реакция между Zn(ОН)₂ и HCl протекает:

Zn(ОН)₂ + 2HCl →ZnCl₂ + 2H₂O

в) Оксид кальция СаО является основным оксидом, поэтому реагирует с соляной кислотой:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

г) Нитрат серебра AgNO₃ – сильный электролит, который в водных растворах диссоциирует на ионы Ag⁺ и  NO₃^-, а соляная кислота как электролит распадается на ионы H⁺ и  Cl^-. Ионы Ag⁺ и  Cl^-, соединяясь, образуют нерастворимую соль AgCl, которая выпадает в осадок. Реакция между нитратом серебра и соляной кислотой протекает по схеме:

AgNO₃ + HCl →AgC↓ + HNO₃

д) Ортофосфорная кислота Н₃РO₄, серная кислота H₂SO₄ и соляная кислота HCl – электролиты, которые в водных растворах распадаются на ионы:

Н₃Р0₄ ⇔ 3H⁺ + PO₄^3-;
H₂SO₄⇔ 2H⁺ + SO₄^2-;
HCl ⇔  H⁺ + Cl^-.

Ионы PO₄^3-, SO₄^2-, H⁺  и  Cl^- не связываются друг с другом, не образуют осадок, газ или малодиссоциируемое вещество. Поэтому Н₃РO₃ и Н₂SO₄ не реагируют с HCl.

---

Задача 153. 
Какие из указанных веществ реагируют с гидроксидом натрия: HNO₃, CaO, CO₂, CuSO₄, Cd(OH)₂, P₂O₅. Составить уравнения реакций.
Решение:
а) Азотная кислота как кислота вступает в реакцию нейтрализации с основанием NaOH, при этом образуется соль и вода:

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O 

б) Оксид кальция СаО – основной оксид, поэтому не будет реагировать с NaOH – сильным основанием.                          

в) Оксид углерода (II) СО₂ – кислотный оксид, поэтому будет реагировать с гидроксидом NaOH с образованием соли и воды:

CO₂ + 2NaOH → NaO₃ + H₂O

г) CuSO₄ и NaOH – сильные электролиты, поэтому в водных растворах распадаются на ионы: 

CuSO₄ ⇔ Cu²⁺ + SO₄^2-;
NaOH ⇔ Na⁺ + OH^-

Ионы Cu²⁺  и OH^-  связываются друг с другом, образуя осадок из нерастворимого Cu(OH)₂. Значит, между CuSO₄ и NaOH реакция протекает по уравнению:                                  

д) Гидроксид кадмия Сd(OH)₂ имеет слабо выраженные кислотные свойства, поэтому в растворе гидроксида натрия высокой концентрации при длительном кипячении образует неустойчивые гексагидроксокадмиат(I) – ионы  [Cd(OH)₆]^4-:

Сd(OH)₂ + 4NaOH  → Na4[Cd(OH)6]

Оксид фосфора(V) Р₂О₅ – кислотный оксид, поэтому будет реагировать с раствором гидроксида натрия с образованием соли и воды:

Р₂О₅ + 6NaOH → 2Na₃PO₄

---

Задача 154. 
Написать уравнения реакций, свидетельствующих об основных свойствах FeO, Cs₂O, HgO, Bi₂O₃.
Решение:
Оксиды FeO, Cs₂O, HgO, Bi₂O₃ имеют основной характер, поэтому все они растворяются в кислотах с образованием соли и воды:

---

Задача 155. 
Написать уравнения реакций, доказывающих кислотный характер SеО₂, SО₃, Мn₂O₇, Р₂O₅, СrО₃.
Решение:
Кислотные оксиды SеО₂, SО₃, Мn₂O₇, Р₂O₅ и СrО₃ при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты. Все они проявляют кислотные свойства, взаимодействуют как с основаниями, так и с основными оксидами:

---

Задача 156. 
Составить уравнения реакций получения хлорида магния: а) действием кислоты на металл; б) действием кислоты на основание; в) действием кислоты на соль.
Решение:
Уравнения реакций получения хлорида магния:

а) Действием кислоты на металл:

Ma + 2HCl → MaCl₂ + H₂↑

б) Действием кислоты на основание:

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

в) Действием кислоты на соль:

MgSO₄ + 2HCl → MgCl₂ + H₂SO₄

---

Задача 157. 
Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO₃, NaHSO₄, Na₂HPO₄, K₂S, Fe₂(SO₄)₃.
Решение:
Уравнения реакций образования солей:

 

---

Задача 158. 
Какие вещества могут быть получены при взаимодействии кислоты с солью? Кислоты с основанием? Соли с солью? Привести примеры реакций.
Решение:
а) При взаимодействии кислоты с солью могут быть получены кислота и соль, а также и другие вещества, например оксиды и вода:

CuS + 10HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂SO₄ + 8NO₂↑ + 4H₂O
CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HF

б) При взаимодействии кислоты с основанием (реакция нейтрализации) образуются соль и вода:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O;
Zn(OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O

в) Реакция между солями идёт, если при этом образуется малорастворимое соединение (реакция обмена). При взаимодействии соли с солью образуются новые соли, одна из них нерастворима:

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃;
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl

---