Желтая кровяная соль берлинская лазурь
Цепочки превращений неорганических веществ.
Здесь будут представлены образцы заданий, которые называются "цепочки превращений". В таких заданиях надо из предыдущего вещества получить последующее, все вещества разных классов объединены общим элементом. Разберëм задания разные по степени сложности. Эта шпаргалка поможет вам вот в чëм:
1) Подготовиться к выполнению заданий в текущих контрольных работах
2) Выполнить правильно домашние задания
3) Подготовиться к ГИА (экзамену в 9 классе)
4) Подготовиться к выполнению заданий блока"А" в ЕГЭ (простые цепочки).
У таких заданий общее то, что они входят в программу средней непрофильной школы и пригодятся всем ученикам. Более сложные цепочки превращений ( задания "С-2" в ЕГЭ) , изучаемые в программе профильных школ, рассматриваются отдельно.
8 класс.
Превращения металлов.
Рассмотрим цепочки превращений металлов, образующих основные оксиды:
1)Mg®MgO®MgCl2®Mg(NO3)2®Mg(OH)2®MgO®Mg
превращение Mg®MgO
Из металла получим оксид взаимодействием с кислородом:
2 Mg + O 2 =2 MgO(оксид магния)
‚превращение MgO®MgCl2
Из основного оксида получим соль взаимодействием с соответствующей кислотой ( посмотрели , что эта соль – хлорид Mg Þ соответствующая кислота – соляная HCl):
MgO +2 HCl = MgCl 2 + H 2 O
ƒпревращение MgCl2®Mg(NO3)2
Здесь из соли надо получить соль (из хлорида нитрат).Þ надо провести реакцию ионного обмена с другой солью. Какой? Подберëм по таблице растворимости соль такого металла, чтобы у нее был растворимый нитрат, но нерастворимый хлорид. Это нитрат серебра (проверьте).
|
|
|
MgCl 2 +2 AgNO 3 =2 AgCl ¯ + Mg ( NO 3 )2
хлорид Mg нитрат Ag хлорид Ag нитрат Mg
Эта реакция ионного обмена идëт потому, что выполняется условие: выпадает осадокнерастворимой соли.
„превращение Mg(NO3)2®Mg(OH)2
Соль нитрат Mg растворима, а гидроксид Mg Mg(OH)2- нерастворимое основание Þ его получим взаимодействием со щëлочью:
Mg(NO3)2+2NaOH=2NaNO3+Mg(OH)2¯
нитрат Mg гидроксид Na нитрат Na гидроксид Mg
И эта реакция ионного обмена идëт потому, что выполняется условие: выпадает осадок нерастворимого основания.
…превращение Mg(OH)2®MgO
Надо помнить, что нерастворимые основания легко разлагаются на соответствующий основный оксид и воду (СТОК элементов не меняется!):
Mg(OH)2=MgO+Н2О(нагрев)
†превращение MgO®Mg
Магний- активный металл Þ чистый металл можно получить лишь электролизом расплава его оксида:
2 MgO =2 Mg + O 2 (электролиз расплава)
2)Cu®CuO®Cu(NO3)2®Cu(OH)2®СuSO4®Cu
превращение Cu®CuO
Получим оксид меди (II) из простых веществ:
2Cu+О2=2CuO
‚превращение CuO®Cu(NO3)2
Из основного оксида получим соль кислородсодержащей кислоты 2-мя способами:
|
|
|
1 способ: взаимодействие с соответствующей кислотой ( соль нитрат Þ кислота азотная).
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
азотная к-та нитрат меди (II)
2 способ: взаимодействие основного оксида при спекании с кислотным ( раз соль нитрат Þ соответствующая кислота азотная Þ соответствующий кислотный оксид-ангидрид N 2 O 5. Смотри в помощь шпаргалку "Ангидриды и кислоты").
CuO + N2O5 = Cu(NO3)2(нагрев)
оксид Cu(II) оксид азота (V) нитрат меди (II)
ƒпревращение Cu(NO3)2®Cu(OH)2
Соль нитрат меди (II) растворима, а гидроксид меди (II) Cu(OH)2- нерастворимое основание Þ его получим взаимодействием со щëлочью:
Cu(NO3)2+2KOH=2KNO3+Cu(OH)2¯
нитрат Cu(II) гидроксид K нитрат K гидроксид Cu(II)
И эта реакция ионного обмена идëт потому, что выполняется условие: выпадает осадок нерастворимого основания.
„превращение Cu(OH)2®СuSO4
Из нерастворимого основания получим соль в реакции нейтрализации с соответствующей кислотой ( соль сульфат Þ соответствующая кислота – серная H 2 SO 4).
Cu(OH)2+H2SO4=СuSO4+H2O
серная к-та сульфат меди (II)
Условие реакции обмена – образование слабого электролита воды.
…превращение СuSO4®Cu
Медь – малоактивный металл, он Î III группе в ряду Бекетова Þ его можно вытеснить в растворе более активным металлом (этот металл будет Î II группе в ряду Бекетова):
|
|
|
СuSO4+Fe®Cu+FeSO4
сульфат меди (II) сульфат железа (II)
3)Ba®BaO®Ba(OH)2®BaOHCl®BaCl2®BaSO4
превращение Ba®BaO
Тут без особенностей:
2Ba+О2=2BaO
оксид бария
‚превращение BaO®Ba(OH)2
Гидроксид бария является щëлочью Þ получается взаимодействием основного оксида с водой:
BaO+Н2О=Ba(OH)2
гидроксид бария
ƒпревращение Ba(OH)2®BaOHCl
Посмотрите внимательно: продуктом будет оснòвная соль, а Ва (ОН)2 – это многокислотное основание Þ такая соль получится при взаимодействии избытка щëлочи Ва(ОН)2 и недостатка одноосновной кислоты HCl:
Ba(OH)2+HCl=BaOHCl+H2O
1 моль 1 моль хлорид гидроксобария
„превращение BaOHCl®BaCl2
В этом переходе из оснòвной соли получается средняя соль Þ надо провести реакцию с соответствующей кислотой ( раз анион кислоты – хлорид-анион, то соответствующая кислота – соляная HCl):
BaOHCl+ HCl = BaCl2+H2O
хлорид гидроксобария хлорид Ва
…превращение BaCl2®BaSO4
Хлорид бария – растворимая соль, а сульфат бария – нерастворимая соль Þ можно провести реакции ионного обмена 2-мя способами:
1 способ: взаимодействие с соответствующей кислотой ( соль сульфат Þ кислота серная).
|
|
|
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ¯+ 2HCl
хлорид Ва серная к-та сульфат Ва соляная к-та
Условие реакции – выпадение осадка сульфата бария.
2 способ: взаимодействие с солью – растворимым сульфатом ( найдете по таблице растворимости другие примеры солей):
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 ¯+ 2NaCl
хлорид Ва сульфат Na сульфат Ва хлорид Na
Условие реакции – выпадение осадка сульфата бария.
Превращения неметаллов.
Рассмотрим здесь типичнейшие реакции неметаллов, образующих кислотные оксиды и гидроксиды.
1) S ® SO2 ® SO3 ® Na2SO4 ® NaHSO4 ® Na2SO4 ® CaSO4
превращение S ® SO 2
Оксид серы (IV) (сернистый газ) получим из простых веществ:
S +О2= SO 2
‚превращение SO 2 ® SO 3
Оксид серы (VI) (серный ангидрид) получим каталитическим окислением сернистого газа:
2 SO 2 + O 2 =2 SO 3(селективные катализаторы – Pt , V2O5, Fe).
ƒпревращение SO 3 ® Na 2 SO 4
Из кислотного оксида получим соль сульфат Na 2-мя способами:
1 способ: взаимодействие кислотного оксида с соответствующей щëлочью ( соль сульфат Na Þ соответствующая щëлочь – гидроксид натрия).
SO 3 +2 NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O
2 способ: взаимодействие основного оксида при спекании с кислотным ( раз соль сульфат Na Þ соответствующий оснòвный оксид - Na 2 O).
SO3+Na2O=Na2SO4( нагрев )
„превращение Na2SO4 ® NaHSO4
В этой реакции надо из средней соли сульфата Na получить кислую соль – гидросульфат Na Þ проведем реакцию с избытком серной кислоты:
Na2SO4+H2SO4=2NaHSO4
сульфат Na гидросульфат Na
…превращение NaHSO 4 ® Na 2 SO 4
Чтобы из кислой соли вновь получить среднюю соль, надо провести реакцию с соответствующим основанием ( раз катион металла это катион натрия , то основание – NaOH):
NaHSO 4 + NaOH ® Na 2 SO 4 + H 2 O
гидросульфат Na сульфат Na
†превращение Na 2 SO 4 ® CaSO 4
Из соли получим соль в реакциях обмена также 2-мя способами:
1 способ: взаимодействие с соответствующей щëлочью ( соль сульфат кальция Þ щелочь гидроксид Са).
Примечание гидроксид кальция малорастворим в воде Þ щëлочью мы назовëм разбавленный раствор Ca(OH)2 – известковую воду.
Na 2 SO 4 + Ca ( OH )2= CaSO 4 ¯ +2 NaOH
известковая вода сульфат Са
Условие – выпадение осадка соли CaSO 4
2 способ: взаимодействие с растворимой солью кальция ( найдете по таблице растворимости другие примеры солей):
Na 2 SO 4 + Ca ( NO 3 )2= CaSO 4 ¯ +2 NaNO 3
сульфат Na нитрат Са сульфат Са нитрат Na
Условие – выпадение осадка соли CaSO 4
2) S ® H 2 S ® Na 2 S ® FeS ® H 2 S ® CuS
превращение S ® H 2 S
Сероводород получим из простых веществ:
S+ Н 2 =H2S
‚превращение H2S ® Na2S
Из сероводородной кислоты получим соль сульфид Na лишь взаимодействием со щелочью, так как Na – активный металл, Î I группе в ряду Бекетова и не реагирует с разбавленными кислотами.
H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
сульфид Na
ƒпревращение Na 2 S ® FeS
Из растворимого сульфида Na получим нерастворимый сульфид железа (II) реакцией обмена. Подберем растворимую соль железа:
Na 2 S + Fe ( NO 3 )2 = FeS ¯ + 2 NaNO 3
сульфид Na нитрат Fe(II) сульфид Fe(II) нитрат Na
Условие – выпадение осадка соли FeS
„превращение FeS ® H 2 S
Газообразный сероводород получим из твëрдого сульфида железа (II) 2-мя способами (не забывайте их!):
1 способ: взаимодействие с водой (гидролиз):
FeS +2H2O ® H2S +Fe(OH)2 ¯
сероводород гидроксид железа (II)
2способ: взаимодействие с концентрированной сильной кислотой твëрдого сульфида железа ( II ):
FeS +2 HCl ® H 2 S + FeCl 2
сероводород хлорид железа (II)
…превращение H 2 S ® CuS
Медь – малоактивный металл, Î III группе в ряду Бекетова Þ нельзя провести реакцию между медью и сероводородной кислотой. Сульфид меди (II) тоже получим 2-мя способами:
1 способ: взаимодействие с гидроксидом Cu ( II ) – реакция нейтрализации
H 2 S + Cu ( OH )2= CuS + H 2 O
2 способ: взаимодействие с растворимой солью меди ( II ):
H 2 S + CuSO 4 = CuS ¯ + H 2 SO 4
сульфат меди (II) сульфид меди (II) серная к-та
Условие – выпадение осадка соли CuS .
3) Р ® Р2О5 ® Н3РО4 ® NaH 2 PO 4 ® Na 3 PO 4 ®
Ca 3 ( PO 4 )2
превращение Р ® Р2О5
Оксид фосфора (V) (фосфорный ангидрид) получим из простых веществ:
4Р+5О2=2Р2О5
‚превращение Р2О5 ® Н3РО4
Фосфорный ангидрид легко реагирует с водой и образуется соответствующий гидроксид – фосфорная кислота:
Р2О5+3Н2О=2Н3РО4
ƒпревращение Н3РО4 ® NaH 2 PO 4
1 способ: Здесь будьте внимательны: надо из многоосновной кислоты получить кислую соль, где только один атом водорода замещëн на атом натрия Þ надо провести реакцию с 1 молем NaOH (щëлочь в недостатке):
Н3РО4+ NaOH ® NaH 2 PO 4 + H 2 O
фосфорная кислота кислая соль дигидрофосфат Na
2 способ: в специальной литературе для подготовки к ЕГЭ я увидела такую специфическую реакцию-исключение, поэтому упомяну еë здесь:
2Н3РО4+2 Na ® 2 NaH 2 PO 4 + H 2
кислая соль дигидрофосфат Na
„превращение NaH 2 PO 4 ® Na 3 PO 4
Из кислой соли получим среднюю соль взаимодействием с соответствующей щелочью ( раз в соли катион татрия, то и щелочь – NaOH).
NaH 2 PO 4 +2 NaOH = Na 3 PO 4 +2 H 2 O
фосфат Na
…превращение Na 3 PO 4 ® Ca 3 ( PO 4 )2
Из растворимой соли фосфата Na получим нерастворимый фосфат Са 2-мя способами реакций обмена:
1 способ: взаимодействие с соответствующей щëлочью ( соль сульфат кальция Þ щелочь гидроксид Са).
2Na3PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+6NaOH
известковая вода фосфат Са гидроксид Na
2 способ: взаимодействие с растворимой солью кальция.
2 Na 3 PO 4 +3 CaCl 2 = Ca 3 ( PO 4 )2+6 NaCl
фосфат Na хлорид Са фосфат Са хлорид Na
9 класс.
Задания уровня 9 класса отличаются тем, что большее внимание уделяется окислительно-восстановительным реакциям и специфическим свойствам соединений конкретного химического элемента. Ниже приводятся цепочки соединений элементов, проходимых в курсе 9 класса.
Щелочные и щëлочноземельные металлы.
1)Na ® Na2O2 ® Na2O ® NaOH ® NaNO3 ® NaNO2
превращение Na ® Na 2 O 2
Натрий при непосредственном взаимодействии с кислородом дает не оксид, а солеподобное соединение пероксид (СТОК у [О] = -1).
2 Na +О2= Na 2 O 2
пероксид Na
‚превращение Na 2 O 2 ® Na 2 O
Оксид натрия получают из пероксида взаимодействием с металлическим натрием:
Na 2 O 2 +2 Na =2 Na 2 O
ƒпревращение Na 2 O ® NaOH
Оксид Na непосредственно реагирует с водой с образованием гидроксида – щëлочи:
Na 2 O +Н2О=2 NaOH
„превращение NaOH ® NaNO 3
Из щелочи получим соль реакцией с соответствующей кислотой ( соль нитрат Þ кислота азотная)
NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O
…превращение NaNO 3 ® NaNO 2
Нитраты активных металлов разлагаются на нитриты и кислород:
2 NaNO 3 =2 NaNO 2 +О2
2) Са ® Са3Р2 ® Са (ОН)2 ® Са Cl 2 ® CaCO 3 ®
Ca ( HCO 3 )2 ® CaO ® Ca
превращение Са ® Са3Р2
Бинарное вещество получим из простых веществ, так как кальций довольно активный металл:
3Са+2Р=Са3Р2
фосфид кальция
‚превращение Са3Р2 ® Са (ОН)2
Надо помнить, что бинарные вещества: нитриды, фосфиды, карбиды, арсениды, силициды металлов разлагаются водой с образованием гидроксида металла и летучего водородного соединения неметалла (СТОК элементов не меняется).
Са3Р2 + 6Н2О = 3Са(ОН)2 + 2РН3
фосфид Са гидроксид Са фосфин
ƒпревращение Са (ОН)2 ® Са Cl 2
Из гидроксида Са получим соль реакцией нейтрализации с соответствующей кислотой:
Са (ОН)2+2 HCl ® Са Cl 2 +2 H 2 O
хлорид кальция
„превращение Са Cl 2 ® CaCO 3
Из растворимого хлорида получим нерастворимый карбонат так:
1 способ: реакция с соответствующей кислотой ( раз продукт соль карбонат, то кислота – угольная).
Са Cl 2 +Н2СО3 ® CaCO 3 +2 HCl
2 способ: реакция с углекислым газом и водой:
Са Cl 2 +СО2+Н2О ® CaCO 3 +2 HCl
3 способ: реакция с растворимым карбонатом:
Са Cl 2 + Na 2 СО3 ® CaCO 3 +2 NaCl
Условие реакций – образование нерастворимого карбоната кальция.
…превращение CaCO 3 ® Ca ( HCO 3 )2
Из средней соли карбоната Са получим кислую соль гидрокарбонат Са продуванием углекислого газа через взвесь карбоната Са:
CaCO 3 +СО2+Н2О ® Ca ( H CO 3 )2
карбонат Са гидрокарбонат Са
†превращение Ca ( HCO 3 )2 ® CaO
Гидрокарбонаты легко разлагаются при нагреве:
Ca ( HCO 3 )2 ® CaO +2СО2 +Н2О (нагрев)
‡превращение CaO ® Ca
Кальций – активный металл, поэтому его получим электролизом расплава оксида:
2 CaO ® Ca +О2 (электролиз расплава)
Переходные металлы.
Тут надо помнить тонкость: если соединение переходного металла алюминия (оксид или гидроксид) выступают в "кислотной ипостаси ", то в растворе будут соли "оводнëнных" форм(орто-форм) кислот алюминия, а при спекании "неоводнëнные" (мета-формы) кислот.
1)Al ® Al2O3 ® AlCl3 ® Al(OH)3 ® Al2O3 ® NaAlO2
¯
K 3 AlO 3
превращение Al ® Al 2 O 3
Тут хотелось бы отметить 2 способа получения оксида алюминия:
1 способ: из простых веществ:
4 Al +3О2=2 Al 2 O 3
2 способ: взаимодействие с оксидами тугоплавких металлов (алюмотермия):
2 Al + Cr 2 О3= Al 2 O 3 +2 Cr + Q
‚превращение Al 2 O 3 ® AlCl 3
Здесь оксид Al выступает в роли оснòвного оксида и реагирует с кислотой с образованием соответствующей соли:
Al 2 O 3 +6 HCl =2 AlCl 3 +3 H 2 O
соляная к-та хлорид Al
ƒпревращение AlCl 3 ® Al ( OH )3
Нерастворимое основание получим взаимодействием растворимой соли со щелочью:
AlCl 3 +3 NaOH ® Al ( OH )3 ¯ +3 NaCl
гидроксид Al
„превращение Al ( OH )3 ® Al 2 O 3
Нерастворимые основания разлагаются на соответствующий оксид и воду (СТОК у элементов не меняется):
2 Al ( OH )3 ® Al 2 O 3 +3Н2О
…превращение Al 2 O 3 ® NaAlO 2
Вот здесь оксид алюминия выступает в ипостаси кислотного оксида. Получается соль метаалюминиевой кислоты Þ реакция идет при спекании оксида алюминия и оксида натрия ( раз катион соли это катион Na) ; переходный металл – в анионе кислотного остатка:
Al 2 O 3 + Na 2 O =2 NaAlO 2(нагрев)
метаалюминат натрия
†превращение Al ( OH )3 ® K 3 AlO 3
Здесь же гидроксид алюминия также выступает в ипостаси кислотной. Получается соль ортоалюминиевой кислоты Þ реакция идет в растворе между гидроксидом алюминия и щелочью гидроксидом калия ( раз катион соли это катион калия) ; переходный металл – в анионе кислотного остатка:
Al ( OH )3+3 KOH ® K 3 AlO 3 +3 H 2 O
ортоалюминат калия
2) Zn ® ZnSO4 ® Zn(OH)2 ® ZnO ® Na2ZnO2
¯
ZnCl 2 ® Zn
превращение Zn ® ZnSO 4
Из цинка ( металл Î II группе в ряду Бекетова) можно получить соль сульфат 3-мя способами (не надо их забывать):
1 способ: взаимодействие с разбавленной кислотой:
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
сульфат Zn водород
2 способ: взаимодействие с концентрированной кислотой:
Zn +2 H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 +2 H 2 O
сульфат Zn cернистый газ
3 способ: взаимодействие с раствором соли менее активного металла (стоящего правее в ряду Бекетова):
Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu
‚превращение ZnSO 4 ® Zn ( OH )2
Нерастворимое основание получим реакцией со щелочью (любой):
ZnSO4+2 КОН ® Zn(OH)2[Д1] +K2SO4
ƒпревращение Zn ( OH )2 ® ZnO
Нерастворимые основания разлагаются:
Zn ( OH )2 ® ZnO +Н2О (нагрев)
„превращение ZnO ® Na 2 ZnO 2
Оксид цинка здесь в кислотной ипостаси, так как в продукте он в анионе кислотного остатка. Получим 2-мя способам:
1 способ: взаимодействие со щелочью:
ZnO +2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O
цинкат Na
2 способ: спекание с соответствующим оснòвным оксидом:
ZnO + Na 2 O = Na 2 ZnO 2 (нагрев)
…превращение ZnSO 4 ® ZnCl 2
Вот опять надо из соли получить соль. Подберëм по таблице растворимости соль с растворимым хлоридом и нерастворимым сульфатом ( годится хлорид бария):
ZnSO 4 + ВаCl2 = ZnCl 2 + BaSO 4 ¯
сульфат Zn хлорид Ва хлорид Zn сульфат Ва
†превращение ZnCl 2 ® Zn
Теоретически цинк можно получить так:
1 способ: электролиз расплава соли:
ZnCl 2 = Zn + Cl 2 (электролиз расплава)
2способ: реакция замещения с более активным металлом:
ZnCl 2 + Mg = Zn + MgCl 2
Соединения железа.
1)FeO ® Fe ® FeCl2 ® Fe(OH)2 ® Fe(OH)3 ®
Fe2O3 ® Fe2(SO4)3 ® Fe2O3 ® Fe
превращение FeO ® Fe
Эти реакции применяются в металлургии. Восстановители тоже разные:
1 способ : восстановление железа углëм:
2 FeO + С = 2 Fe + СО2
оксид Fe(II) кокс углекислый газ
2 способ : восстановление железа угарным газом:
FeO + СО = Fe + СО2
оксид Fe(II) угарный газ углекислый газ
‚превращение Fe ® FeCl 2
Вот тут внимание, не оплошайте: хлорид железа (II) получается только при взаимодействии железа с соляной кислотой!
Fe +2 HCl = H 2 + FeCl 2
ƒпревращение FeCl 2 ® Fe ( OH )2
Тут обычная реакция обмена:
FeCl 2 +2 NaOH = Fe ( OH )2 ¯ +2 NaCl
„превращение Fe ( OH )2 ® Fe ( OH )3
Соединения железа со СТОК=+2 неустойчивы и легко окисляютя:
4 Fe ( OH )2+О2+2Н2О ® 4 Fe ( OH )3
гидроксид железа (II) гидроксид железа (III)
…превращение Fe ( OH )3 ® Fe 2 O 3
Нерастворимое основание разлагается:
2 Fe ( OH )3 ® Fe 2 O 3 +3Н2О (нагрев)
†превращение Fe 2 O 3 ® Fe 2 ( SO 4 )3
Оксид железа (III) – амфотерный, здесь он в оснòвной ипостаси, реагирует с кислотой с образованием соли и воды:
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
‡превращение Fe2(SO4)3 ® Fe2O3
Сульфат железа (III) разлагается на соответствующие основный и кислотный оксиды (СТОК не меняется):
Fe 2 ( SO 4 )3 = Fe 2 O 3 + 3 SO 3
сульфат железа (III) оксид Fe(III) серный ангидрид
ˆпревращение Fe 2 O 3 ® Fe
Вот тут "полезно вспомнить" алюмотермию:
Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3+Q
2)Fe ® FeS ® FeCl2 ® FeCl3 ® Fe4 [ Fe(CN)6 ] 3
превращение Fe ® FeS
Сульфид железа (II) получается 2-мя способами:
1 способ: синтез из простых веществ:
Fe + S = FeS
2 способ: взаимодействие железа с сероводородной кислотой:
Fe +Н2 S = FeS +Н2
‚превращение FeS ® FeCl 2
Эту реакцию осуществим так:
FeS(твердый)+2 HCl(конц.)= FeCl 2 + H 2 S
сероводород
ƒпревращение FeCl 2 ® FeCl 3
Железо в хлориде железа (II) легко доокисляется хлором:
2 FeCl 2 + Cl 2 ® 2 FeCl 3
хлорид железа (III)
(хлорное железо)
„превращение FeCl 3 ® Fe 4 [ Fe ( CN )6 ] 3
Это качественная реакция на катион железа (III):
4FeCl3+3 К 4 [ Fe(CN)6 ] ® Fe4 [ Fe(CN)6 ] 3 ¯ +12KCl
гексациано (II) феррат калия гексацианоферрат(II) железа (III)
желтая кровяная соль берлинская лазурь
Соединения неметаллов.
А ) соединения серы
1)S®H2S ® SO2 ® H2SO3 ® H2SO4 ® Fe2(SO4)3 ® SO3 ® CaSO4
превращение S ® H 2 S
Сероводород получим из простых веществ:
S+ Н 2 =H2S
‚превращение H2S ® SO2
Здесь – горение сероводорода в избытке кислорода:
2 H 2 S +3О2=2 SO 2 +2Н2О
сероводород оксид серы (IV)
ƒпревращение SO 2 ® H 2 SO 3
Взаимодействие кислотного оксида с водой:
SO 2 +Н2О = H 2 SO 3
сернистый газ сернистая кислота
„превращение H 2 SO 3 ® H 2 SO 4
Сернистая кислота – сильный восстановитель, она окисляется легко до серной кислоты:
1 способ: окисление кислородом воздуха:
2 H 2 SO 3 +О2=2 H 2 SO 4
2 способ: окисление хлорной водой:
H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O =2 H 2 SO 4 +2 HCl
…превращение H 2 SO 4 ® Fe 2 ( SO 4 )3
Приглядитесь: продуктом является соль сульфат железа (III) Þ такие способы ее получения:
1 способ: взаимодействие с концентрированной серной кислотой:
2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2 +6H2O
cульфат железа (III) сернистый газ
2 способ: взаимодействие с соответствующим оснòвным оксидом:
Fe2 О 3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
†превращение Fe2(SO4)3 ® SO3
Идет разложение соли при нагреве:
Fe 2 ( SO 4 )3 = Fe 2 O 3 + 3 SO 3
сульфат железа (III) оксид Fe(III) серный ангидрид
‡превращение SO 3 ® CaSO 4
1 способ: реакция с известковой водой (щëлочью):
SO 3 +Са(ОН)2= CaSO 4 +Н2О
2 способ: реакция с соответствующим основным оксидом:
SO3+ СаО =CaSO4
2)H2S ® S ® Na2S ® NaHS ® Na2S ® Na2SO4
¯
FeS ® H2S ® SO2 ® S
превращение H2S ® S
Предложенная вам цепочка – на различные окислительно-восстановительные свойства соединений серы. Надо усвоить, что сероводород – мощнейший восстановитель и окислить его до серы можно многими способами:
1 способ: горение в недостатке кислорода:
2 H 2 S +О2=2 S +2Н2О
2 способ: окисление галогенами:
H 2 S + Cl 2 = S +2Н Cl
хлор хлороводород
3 способ: конпропорционирование с сернистым газом:
2 H 2 S + SO 2 =3 S +2 H 2 O
4 способ: окисление концентрированной серной кислотой:
H2S+3H2SO4(конц.)=S+SO2+2H2O
‚превращение S ® Na 2 S
Сульфид натрия получим из простых веществ:
2Na+S=Na2S
ƒпревращение Na2S ® NaHS
Из средней соли сульфида Na получим кислую соль гидросульфид Na реакцией с избытком сероводородной кислоты:
Na2S + H2S=2NaHS
гидросульфид Na
„превращение NaHS ® Na 2 S
Наоборот, из кислой соли получим среднюю соль взаимодействием с избытком щëлочи:
NaHS+NaOH =Na2S+H2O
…превращение Na2S ® FeS
Здесь тоже реакция обмена, для нее подберем растворимую соль железа (II):
Na2S+FeCl2=FeS ¯ +2NaCl
†превращение FeS ® H2S
Это лабораторный способ получения сероводорода:
FeS (твердый) +2 HCl (конц.) = FeCl 2 + H 2 S
‡превращение H 2 S ® SO 2
1способ:Здесь реакция горения сероводорода в избытке кислорода:
2 H 2 S +3О2=2 SO 2 +2Н2О
2способ: реакция сероводорода с концентрированной серной кислотой:
H2S+3H2SO4(конц.)=4SO2+4H2O(нагрев)
H2S+3H2SO4(конц.)=S+SO2+2H2O
Эти реакции равноценные, так как идут одновременно.
ˆпревращение SO 2 ® S
сероводород взаимодействует в вулканах с сернистым газом:
SO2+2H2S=3S+2H2O
‰превращение Na2S ® Na2SO4
Здесь хочется написать окислительно-восстановительную реакцию, но сульфиды более слабые восстановители, чем H2S, поэтому проведëм реакцию обмена с солью, Подберëм по таблице ратворимости соль с растворимым сульфатом, но нерастворимым сульфидом. Это СuSO4:
Na2S+ С uSO4=Na2SO4+CuS ¯
3)SO2 ® SO3 ® H2SO4 ® H2S ® MgS
¯
SO2 ® Na2SO3
превращение SO 2 ® SO 3
Это очень важная промышленная реакция: каталитическое окисление сернистого газа. Селективные катализаторы Fe , V 2 O 5 , Pt .
2 SO 2 + O 2 =2 SO 3(катализаторы Fe , V 2 O 5 , Pt .)
‚превращение SO 3 ® H 2 SO 4
Серный ангидрид легко взаимодействует с водой:
SO3 +Н2О= H2SO4
оксид серы (VI) серная кислота
ƒпревращение H 2 SO 4 ® H 2 S
Вот тут надо вспомнить, что концентрированная серная кислота – мощный окислитель и реагирует со многими веществами. Чтобы так сильно восстановиться до сероводорода, надо подобрать очень мощный восстановитель. Это:
1 способ: взаимодействие с активными металлами, которые Î I группе в ряду Бекетова:
8Na+5H2SO4( конц .) =4Na2SO4+H2S +4H2O
2 способ: взаимодействие с иодоводородной кислотой:
8HI+H2SO4(конц.)=4I2¯+H2S+4H2O
3 способ: взаимодействие с иодидами:
8KI+5H2SO4=H2S +4I2 ¯ +4K2SO4+4H2O
„превращение H 2 S ® MgS
Тут ничего особенного: взаимодействие сероводородной кислоты с металлом II группы в ряду Бекетова:
Mg+H2S=MgS+H2
сульфид магния
…превращение H 2 SO 4 ® SO 2
Здесь тоже надо продемонстрировать окислительные свойства серной кислоты, только восстановление еë менее глубокое, только до сернистого газа Þ подберем менее сильные восстановители:
1 способ: реакции с металлами средней активности и малоактивными ( кроме золота и платины):
Fe+H2SO4( конц .) ® Fe+32(SO4)3+SO2 +H2O( нагрев )
С u+H2SO4( конц .) ® CuSO4+SO2 +H2O( нагрев )
2 способ: реакции с неметаллами:
С+2 H 2 SO 4 = CO 2 +2 SO 2 +2 H 2 O
углекислый газ
3S+2H2SO4=3SO2 +2H2O
2P+5H2SO4=2H3PO4+5SO2 +2H2O
фосфорная кислота
3 способ: реакции с сероводородом и бромоводородом:
H2S+3H2SO4(конц.)=4SO2+4H2O(нагрев)
2HBr+H2SO4(конц.)=Br2¯+SO2+2H2O
4 способ: реакция с бромидами:
2KBr+H2SO4 ® SO2 +Br2 ¯ +2KOH
бромид калия
†превращение SO 2 ® Na 2 SO 3
Это свойство кислотного оксида – взаимодействие с соответствующей щëлочью:
SO2 + 2NaOH=Na2SO3
оксид серы (IV) сульфит натрия
Б) соединения галогенов
1) Cl2 ® HCl ® NaCl ® HCl ® Cl2 ® KClO3 ® KCl
¯
HClO ® HCl
превращение Cl 2 ® HCl
Хлор – сильный окислитель, он восстанавливается до хлороводорода ( соляной кислоты) в очень разных реакциях:
1 способ: реакция простых веществ:
H2+Cl 2 =2HCl (Свет)
2 способ: реакция с сероводородом:
H 2 S + Cl 2 =2 HCl+S ¯
3 способ: реакция диспропорционирования с водой:
Н2О + Cl 2 = HClO + HCl
хлорноватистая к-та соляная к-та
‚превращение HCl ® NaCl
Это реакция нейтрализации:
HCl + NaOH = NaCl+H2O
хлорид натрия
ƒпревращение NaCl ® HCl
Эта реакция – лабораторный способ получения хлороводорода:
NaCl (твëрдый) + H 2 SO 4(конц.) = HCl + NaHSO 4
гидросульфид натрия
„превращение HCl ® Cl 2
Вот здесь я не могла удержаться, чтобы не напомнить вам о лабораторных способах получения хлора( соляная кислота – концентрированная):
1 способ: реакция с диоксидом марганца:
4HCl+MnO2=Cl2 +MnCl2+2H2O
2 способ: реакция с перманганатом калия:
2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2 +2KCl+8H2O
3 способ: реакция с бертолетовой солью:
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O
хлорат калия (бертолетова соль)
…превращение Cl 2 ® KClO 3
Хлорат калия – важное вещество химической промышленности, его получение надо знать. Это реакция хлора с горячим раствором гидроксида калия:
3 Cl 2 +К OH = 5К Cl +К ClO 3 +3 H 2 O (Нагрев)
Хлорид хлорат
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 215; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!