Составление молекулярных и ионно-молекулярных уравнений реакций химических превращений
Задача 191.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Pb(NO3)2 → Pb(OH)2 → Pb(CIO3)2 → PbOHCIO3 → Pb(OH)2.
Решение:
Молекулярные уравнения реакций:
1. Pb(NO3)2 + 2NaOH = Pb(OH)2 + 2NaNO3;
2. Pb(OH)2 + 2HClO3 = Pb(CIO3)2 + 2H2O;
3. Pb(CIO3)2 + H2O = PbOHCIO3 + HClO3;
4. PbOHCIO3 + NaOH = Pb(OH)2 + NaClO3.
Ионно-молекулярные уравнения реакций:
1. Pb2+ + 2NO3– + 2Na+ + 2OH– = Pb(OH)2 + 2Na+ + 2NO3–;
2. Pb(OH)2 + 2H+ + 2ClO3– = Pb2+ + 2ClO3– + 2H2O;
3. Pb2+ + 2ClO3– + H2O = PbOH+ + 2ClO3– + H+;
4. PbOH+ + ClO3– + Na+ + OH– = Pb(OH)2 + Na+ + ClO3–.
Сокращенные ионно-молекулярные уравнения реакций:
1. Pb2+ + 2OH– = Pb(OH)2;
2. Pb(OH)2 + 2H+ = Pb2+ + 2H2O;
3. Pb2+ + H2O = PbOH+ + H+;
4. PbOH+ + OH– = Pb(OH)2.
Задача 192.
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
H2SO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → [Fe(OH)2]2SO4 → FeOHSO4.
Решение:
Молекулярные уравнения реакций:
1. 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe₂(SO4)3 + 6H2O;
2. Fe₂(SO4)3 + 6КОН = 2Fe(OH)3 + 3K2SO4;
3. 2Fe(OH)3 + H2SO4 = [Fe(OH)2]2SO4 + 2H2O;
4. [Fe(OH)2]2SO4 + H2SO4 = 2FeOHSO4 + 2H2O.
Ионно-молекулярные уравнения реакций:
1. 2Fe(OH)₃ + 6H+ + 3SO42- = 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O;
2. 2Fe3+ + 3SO42- + 6K+ + 6OH- = 2Fe(OH)3 + 6K+ + 3SO42-;
3. 2Fe(OH)3 + 2H+ + SO42- = 2[Fe(OH)2]+ + SO42- + 2H2O;
4. 2[Fe(OH)2]+ + 2H+ + 3SO42- = 2FeOH2+ + 2SO42- + 2H2O.
Сокращенные ионно-молекулярные уравнения реакций:
1. 2Fe(OH)3 + 6H+ = 2Fe3+ + 6H2O;
2. 2Fe3+ + 6OH– = 2Fe(OH)3;
3. 2Fe(OH)3 + 2H+ = 2[Fe(OH)2]+ + 2H2O;
4. 2[Fe(OH)2]+ + 2H+ = 2FeOH2+ + H2O.
Задача 193.
Осуществите следующие превращения:
1) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → Al → Al2S3 → AlCl3
2) Al → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → K[Al(OH)4] → Al2O3 → Al
Решение:
1) Al → Al(OH)3 → Al2O3 → Al → Al2S3 → AlCl3
1. Взаимодействие алюминия с водой. Очищенный от оксидной пленки алюминий энергично взаимодействует с водой:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
в результате реакции образуется малорастворимый гидроксид алюминия и выделяется водород.
2. При нагревании (575 °С) гидроксид алюминия разлагается с образованием оксида алюминия и воды:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
3. Электролиз в расплаве криолита (Na3[AlF6]):
2Al2O3 = 4Al + 3O2↑
4. Алюминий выше 200 °С реагирует с серой с образованием сульфида алюминия:
2Al + 3S = Al2S3.
5. Сульфид алюминия взаимодействует с разбавленной HCl по схеме:
Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S
2) Al → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → K[Al(OH)4] → Al2O3 → Al
1. Al при нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:
2Al + 6H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
2. Al(OH)3 получают при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи, избегая их избытка:
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
3. Свежеосаждённый гидроксид алюминия может взаимодействовать с концентрированнsм раствором гидроксида калия:
Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]
4. Термическое разложение тетрагидроксоалюмината калия:
K[Al(OH)4] = Al2O3 + H2O + KaOH
Или
2K[Al(OH)4] + СO2 = 2Al(OH)3 + K2CO3 + H2O
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
5. Электролиз в расплаве криолита (Na3[AlF6]):
2Al2O3 = 4Al + 3O2↑
Задача 194.
Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения. Укажите условия протекания реакций. Дайте названия указанных органических веществ.
СН3-СООСН3 → CH3-COOH → CH3-COONa → CH4 → CH3Br
|
CH3-COOС2Н5
Решение:
1. Гидролиз (омыление) сложных эфиров - основное химическое свойство. Гидролиз протекает с расщеплением сложных эфиров под действием воды. Эта обратная реакция для реакции этерификации. Реакция протекает как в кислой (катализаторы реакции – протоны Н+), так и в щелочной среде (катализаторы реакции – гидроксид-ионы ОН –):
СН3-СООСН3 + НОН + [Н+(H2SO4 разб.)] → CH3-COOH + CH3-OH
метилацетат уксусная к-та
CH3-COOH + NaOH = CH3-COONa + H2O
уксусная к-та ацетат натрия
Протекает в обычных условиях при сливании разбавленных растворов уксусной кислоты и гидроксида натрия (к щелочи прибавляют несколько капель фенолфталеина).
3. Из ацетата натрия метан получают по реакции декарбоксилирования, которая протекает при его сплавлении со щелочью:
CH3-COONa + NaOH (t оC) = CH4 + Na2CO3
ацетат метан
натрия
4.Бромирование метана (реакция протекает при ультрафиолетовом освещении):
CH4 + Br2 (УФ-свет) = HBr + CH3Br
метан бромметан
5. Реакция этерификации уксусной кислоты и этилового спирта (протекает в присутствии серной кислоты):
CH3-COOH + С2Н5-ОН = CH3-COOС2Н5 + Н2О
уксусная к-та этилацетат
