решить Химические свойства основных классов неорганических соединений
Кислотные оксиды
1. Кислотный оксид + вода = кислота (исключение - SiO2)
SO3 + H2O = H2SO4
Cl2O7 + H2O = 2HClO4
2. Кислотный оксид + щелочь = соль + вода
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O
3. Кислотный оксид + основный оксид = соль
CO2 + BaO = BaCO3
SiO2 + K2O = K2SiO3
Основные оксиды
1. Основный оксид + вода = щелочь (в реакцию вступают оксиды щелочных и щелочноземельных металлов)
CaO + H2O = Ca(OH)2
Na2O + H2O = 2NaOH
2. Основный оксид + кислота = соль + вода
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
3K2O + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O
3. Основный оксид + кислотный оксид = соль
MgO + CO2 = MgCO3
Na2O + N2O5 = 2NaNO3
Кислоты
1. Кислота + основный оксид = соль + вода
2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O
3H2SO4 + Fe2O3 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
2. Кислота + основание = соль + вода
H2SiO3 + 2KOH = K2SiO3 + 2H2O
2HBr + Ni(OH)2 = NiBr2 + 2H2O
3. Сильная кислота + соль слабой кислоты = слабая кислота + соль сильной кислоты
2HBr + CaCO3 = CaBr2 + H2O + CO2
H2S + K2SiO3 = K2S + H2SiO3
слабые кислоты как продукты реакции распадаются на 2 соответствующих оксида: Н2CO3 = H2O + CO2 или H2SO3 = SO2 + H2O (у газов CO2 и SO2 пишутся стрелочки вверх)
4. Кислота + металл (находящийся в ряду напряжений левее водорода) = соль + водород
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
H2SO4 (разб.) + Fe = FeSO4 + H2
Важно: кислоты-окислители (мы пока это не учили)(HNO3, конц. H2SO4) реагируют с металлами по-другому.
Щелочи
1. Щелочь + кислотный оксид = соль + вода
Ba(OH)2 + N2O5 = Ba(NO3)2 + H2O
2NaOH + CO2 = Na2СO3 + H2O
2. Щелочь + кислота = соль + вода
3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O
Bа(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
3. Щелочь + растворимая соль = нерастворимое основание + соль
Ca(OH)2 + Cu(NO3)2 = Cu(OH)2 + Ca(NO3)2
3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl
Нерастворимые основания
1. Основание + кислота = соль + вода
3Мg(OH)2 + 2H3PO4 = Мg 3(PO4)2 + 6H2O
1. Нерастворимые основания при нагревании распадаются на 2 оксида:
Мg(OH)2 = МgO + Н2О
Соли
1. Соль слабой кислоты + сильная кислота = соль сильной кислоты + слабая кислота
Na2SiO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2SiO3
BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2 (H2CO3)
2. Растворимая соль + растворимая соль = нерастворимая соль + соль
Pb(NO3)2 + K2S = PbS + 2KNO3
СaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl
3. Растворимая соль + щелочь = соль + нерастворимое основание
Cu(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Cu(OH)2
2FeCl3 + 3Ba(OH)2 = 3BaCl2 + 2Fe(OH)3
4. Растворимая соль металла (*) + металл (**) = соль металла (**) + металл (*)
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
Важно: 1) металл (**) должен находиться в ряду напряжений левее металла (*), 2) металл (**) НЕ должен реагировать с водой.
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
n = 1 моль n = 1 моль n = 1 моль
М = 56 г/моль М = 98 г/моль Vm=22,4 л/моль
m=56 г m=98 г V = 22,4 л
Х г Fe - 4,48 л Н2
56 г Fe - 22,4 л Н2
m(Fe) = 56 * 4,48 / 22,4 = 11,2 г
Х г H2SO4 - 4,48 л Н2
98 г H2SO4 - 22,4 л Н2
m(H2SO4) = 98 * 4,48 / 22,4 =196 г
а) Электролиз раствора NiCl2 с угольным (инертным) анодом:
В водном растворе хлорид никеля диссоциирует:
NiCl2 = Ni (c.о. 1+) + 2Сl (с. о. 2-) Стандартный электродный потенциал никеля (- 0,250 В) выше значения потенциала восстановления ионов водорода из воды (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить разряд ионов Ni и выделение металлического никеля. На аноде будут окисляться хлорид-анионы. !(с. о. - степени окисления у хим. элементов)!
Катод - Ni (c.o. 1+), H2O Анод - Cl (c.o.2-), H2O
Катодный процесс: Ni +1e = Ni Анодный процесс: 2Cl - 2e = Cl2
Продукты электролиза: Ni и Cl2
б) Электролиз раствора NiCl2 с никелевым анодом:
В водном растворе хлорид никеля диссоциирует:
NiCl2 = Ni (c.о. 1+) + 2Сl (с. о. 2-)
В этом случае окислению подвергается анод, а на катоде процесс протекает так же, как и при электролизе растворов с инертным анодом:
Катод - Ni (c.o. 2+), H2O Анод - Cl (c.o.2-), H2O, Ni
Катодный процесс: Ni +2e = Ni Анодный процесс: Ni - 2e = Ni (c.o. 2+)