Перейти к основному содержанию
Вся химия

Ответы: IV. Упражнения по составлению химических уравнений

Александр Кудрявцев - Составление химических уравнений

Водород, кислород, перекись водорода

10. 2KI + O3 + H2O = I2 + O2 + 2KOH

13. 1) 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O

14. 1) 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
3) H2O2 + 2AgNO3 + 2NH4OH = O2 + 2Ag + 2NH4NO3 + 2H2O

Щелочные металлы

8. 2KNO3 + Na3[Co(NO2)6] = K2Na[Co(NO2)6] + 2NaNO3
K2Na[Co(NO2)6] + KNO3 = K3[Co(NO2)6] + NaNO3

14. 2Na2O2 + 2CO2 = O2 + 2Na2CO3

Медь, серебро, золото

7. Окись меди (I) получают следующим образом.

К 2 мл жидкости Фелинга прибавляют равный объем 1%-ного раствора глюкозы и кипятят. При этом образуется красный осадок Cu2O. Жидкость Фелинга составляется из двух растворов: 34,63 г медного купороса (CuSO4 · 5H2O) в 500 мл воды; 173 г сегнетовой соли или тартрата натрия-калия (KNaC4H4O6) и 52 г едкого натра в 500 мл воды.

Растворы смешивают в равных объемах перед самым употреблением. Процесс получения Cu2O можно изобразить следующими уравнениями:

1) Тартрат натрия NaOOC−CHOH−CHOH−COOK и CuSO4 дают двойную медно-щелочную соль винной кислоты и H2SO4

2) Образующаяся при реакции H2SO4 нейтрализуется избытком NaOH в растворе:

H2SO4 + 2NaOH = H2O или 2H2O (по мнению редакции сайта) + Na2SO4

3) Под действием восстановителя — глюкозы двухвалентная медь восстанавливается в одновалентную с образованием Cu2O

Глюкоза C6H12O6 и медно-щелочная соль винной кислоты с водой дают Cu2O, C6H12O7 и 2 молекулы тартрата калия-натрия

Ход реакции получения Cu2O представляют также следующим образом.

При взаимодействии жидкости Фелинга с глюкозой вначале образуется желтый осадок Cu(OH), который при дальнейшем кипячении теряет воду, превращаясь в окись меди (I)

Глюкоза CH2OH−(CHOH)4−CHO и 2Cu(OH)2 дают глюконовую кислоту CH2OH−(CHOH)4−COOH, 2Cu(OH) и H2O

2Cu(OH) = Cu2O + H2O

или

C6H12O6 + 2Cu(OH)2 = Cu2O + C6H12O7 + 2H2O

9. 1) CuCl + HCl = H[CuCl2]
2) CuCl + 2NH4OH = [Cu(NH3)2]Cl + 2H2O

14. CuSO4 + Na2CO3 = CuCO3 + Na2SO4
CuCO3 + 2H2O = Cu(OH)2 + H2O + CO2
CuCO3 + Cu(OH)2 = CuCO3 · Cu(OH)2, или Cu2(OH)2CO3
2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O = ↓Cu2(OH)2CO3 + 2Na2SO4 + CO2

20. Процесс серебрения стекла, если брать в качестве восстановителя формальдегид H2CO, можно выразить следующими уравнениями:

1) 2AgNO3 + 2NH4OH = 2Ag(OH) + 2NH4NO3; Ag(OH) обратимо переходит в Ag2O + H2O

2) Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O

3) Формальдегид H2C=O и 4[Ag(NH3)2]OH дают 4Ag, CO2, 8NH3 и 3H2O

(NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH−)

В некоторых учебных пособиях реакцию «серебряного зеркала» выражают при помощи следующих уравнений:

1) Формальдегид H2C=O и Ag2O дают 2Ag и муравьиную кислоту HCOOH

2) HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH = NH3 + 2Ag + (NH4)2CO3 + NH4OH

26. Почернение серебряных предметов на воздухе происходит вследствие образования Ag2S под действием сероводорода, содержащегося в воздухе (в присутствии кислорода и влаги):

4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

27. CuSO4 + 2NaCl = CuCl2 + Na2SO4;
SO2 + 2CuCl2 + 2H2O = Cu[CuCl2] + H2SO4 + 2HCl

Бериллий, магний и щелочноземельные металлы

2Mg(NO3)2 + 2Na2CO3 + H2O = CO2 + 4NaNO3 + Mg2(OH)2CO3

Структурная формула основного карбоната магния Mg2(OH)2CO3: два атома Mg, связанные группами OH и CO3

Mg2(OH)2CO3 + 3CO2 + H2O = 2Mg(HCO3)2

Структурная формула гидрокарбоната магния Mg(HCO3)2: атом Mg, связанный с двумя группами HCO3

16. 1) CaH2 + O2 = CaO + H2O
2) CaH2 + 2H2O = 2H2 + Ca(OH)2

Цинк, кадмий, ртуть

2. Примеси металлов Zn, Sn и Pb, находящиеся в металлической ртути, можно удалить взбалтыванием ртути с раствором сульфата (или нитрата) ртути. При этом протекают следующие окислительно-восстановительные реакции:

Zn + HgSO4 = Hg + ZnSO4
Sn + HgSO4 = Hg + SnSO4
Pb + HgSO4 = Hg + PbSO4

В лаборатории обычно ртуть для очистки пропускают через фильтр в раствор разбавленной HNO3, содержащий около 5% азотнокислой закиси ртути. Проходя через фильтр, ртуть очищается от пыли, в растворе — от примесей всех металлов, стоящих в ряду напряжений выше ее, например:

Cd + Hg2(NO3)2 = 2Hg + Cd(NO3)2

14. 2K2[HgI4] + 4KOH + NH4Cl = 3H2O + KCl + 7KI + ↓[NH2Hg2O]I

Структурная формула [NH2Hg2O]I: атом кислорода и группа NH2, связанные двумя атомами ртути

18. 3HgS + 6HCl + 2HNO3 = 3S + 3HgCl2 + 2NO + 4H2O

Бор, алюминий и подгруппа скандия

20. 1) 2Al + KClO3 = Al2O3 + KCl
2) 2Al + 3Na2O2 = Al2O3 + 3Na2O
3) 2Al + 2KMnO4 = 2MnO2 + Al2O3 + K2O

Углерод, кремний, олово, свинец и подгруппа титана

6. 2Co(NO3)2 + 2Na2CO3 + H2O = Co2(OH)2CO3 + 4NaNO3 + CO2

35. 3Na2SnO2 + 2Bi(OH)3 = 2Bi + 3Na2SnO3 + 3H2O

49. SnCl4 + 2NH4Cl = (NH4)2[SnCl6]

Азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут и подгруппа ванадия

12. 5N2H4 + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5N2 + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 16H2O

25. Na2CO3 + 2HNO3 = ↑CO2 + 2NaNO3 + H2O
3Na2SO3 + 2HNO3 = 3Na2SO4 + 2NO + H2O

39. 2NO2 + O3 = N2O5 + O2
2S + 2NO2 = 2SO2 + N2
SO2 + NO2 = SO3 + NO
2KI + 2NO2 = I2 + 2KNO2

44. 3H3PO3 + H3PO3 = 3H3PO4 + PH3

51. Na2HPO4 + 12(NH4)2MoO4 + 23HNO3 = (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 21NH4NO3 + 2NaNO3 + 10H2O

66. As2O3 + 2HOCl + 3H2O = 2H3AsO4 + 2HCl

82. 2NaVO3 + 2H2O2 + H2SO4 = 2HVO4 + Na2SO4 + 2H2O

Сера, селен, теллур, полоний

17. 4) 5H2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

Хром, молибден, вольфрам

13. 1) 3NaNO2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O
3) 6HCl + K2Cr2O7 + 8HCl = 3Cl2 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O

18. 1) 3Zn + 2(NH4)2MoO4 + 16HCl = 2MoCl3 + 3ZnCl2 + 4NH4Cl + 8H2O
2) Zn + 2Na2WO4 + 6HCl = W2O5 + ZnCl2 + 4NaCl + 3H2O
3) K2Cr2O7 + 4H2O2 + H2SO4 = 2CrO5 + K2SO4 + 5H2O

Галогены

15. 1) 2KI + NaOCl + H2SO4 = I2 + NaCl + K2SO4 + H2O
3) Na2S + HOI = S + NaI + NaOH
4) а) H3AsO3 + 3KOH = K3AsO3 + 3H2O
б) K3AsO3 + CaOCl2 = K3AsO4 + CaCl2

20. 1) 3I2 + 10HNO3 = 10NO + 2H2O + 6HIO3

Структурная формула иодноватой кислоты HIO3: H−O−I с двумя двойными связями I=O

3) Br2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HBrO3 + 10HCl

23. 3Zn + KBrO3 + 3H2SO4 = 3ZnSO4 + KBr + 3H2O
KBr + AgNO3 = ↓$\underset{\text{желтоватый}}{\mathrm{AgBr}}$ + KNO3
3Zn + KIO3 + 3H2SO4 = 3ZnSO4 + KI + 3H2O
KI + AgNO3 = ↓$\underset{\text{желтый}}{\mathrm{AgI}}$ + KNO3
3Zn + KClO3 + 3H2SO4 = 3ZnSO4 + KCl + 3H2O
KCl + AgNO3 = ↓$\underset{\text{белый}}{\mathrm{AgCl}}$ + KNO3

Можно также отличить KBrO3 от KIO3 и KClO3 при помощи следующих реакций:

5KBr + KBrO3 + 3H2SO4 = 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O

Br2 + H2O + C6H6 — получается раствор желтого цвета (бром в бензоле).

5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O

I2 + H2O + C6H6 — получается раствор лилового цвета.
5HCl + KClO3 + HCl → ↑3Cl2 + KCl + 3H2O — выделяется газ желто-зеленого цвета.

Марганец

Ответ 4: MnS + O2 + 2H2O = Mn(OH)4 + S, а Mn(OH)4 обратимо переходит в MnO2 + 2H2O

6. 1) MnSO4 + CaOCl2 + 2NaOH = MnO2 + CaCl2 + Na2SO4 + H2O
2) MnCl2 + KOCl + 2KOH = MnO2 + 3KCl + H2O
3) MnSO4 + H2O2 + 2KOH = MnO2 + K2SO4 + 2H2O
4) Mn(NO3)2 + 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O = H2MnO3 + 2Ag + 2NH4NO3 + 3NH4OH или 2NH4OH (по мнению редакции сайта)

9. 1) MnSO4 + 2NaNO3 + 2Na2CO3 = Na2MnO4 + 2CO2 + 2NaNO2 + Na2SO4

Железо, кобальт, никель и платиновые металлы

7. 2K4[Fe(CN)6] + Cl2 = 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl
5K4[Fe(CN)6] + KMnO4 + 4H2SO4 = 5K3[Fe(CN)6] + MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O

12. CoCl2 + KOH = ↓Co(OH)Cl + KCl
Co(OH)Cl + KOH = ↓Co(OH)2 + KCl
4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = ↓4Co(OH)3

13. Co(NO3)2 + NH4OH = ↓Co(OH)NO3 + NH4NO3
Co(OH)NO3 + 7NH4OH = [Co(NH3)6](OH)2 + NH4NO3 + 3H2O или 6H2O (по мнению редакции сайта)

22. 2Ni(OH)2 + Br2 + 2H2O = ↓2Ni(OH)3 + 2HBr
2Ni(OH)2 + CaOCl2 + H2O = ↓2Ni(OH)3 + CaCl2

24. 2C4H8N2O2 + Ni(OH)2 = 2H2O + Ni(C4H7N2O2)2

Структурная формула диметилглиоксимата никеля: атом Ni между двумя остатками диметилглиоксима

Лантаноиды

8. 1) 5SmCl2 + KMnO4 + 6H2SO4 = 2Sm2(SO4)3 + SmCl3 + KCl + MnCl2 + 4HCl + 4H2O
2) 6EuSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3Eu2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
3) 2YbCl2 + KOCl + 3H2SO4 = Yb2(SO4)3 + KCl + 4HCl + H2O

13. 1) H2O2 + 2Ce(SO4)2 = O2 + Ce2(SO4)3 + H2SO4
2) 2KI + 2CeO2 + 8HCl = I2 + 2CeCl3 + 2KCl + 4H2O

Актиноиды

1. 1) U3O8 + 4H2SO4 = 2UO2SO4 + U(SO4)2 + 4H2O
2) 3U3O8 + 18HCl + 2HNO3 = 9UO2Cl2 + 2NO + 10H2O

3. 1) 2UCl4 + O2 + 2H2O = 2UO2Cl2 + 4HCl
2) 2U(SO4)2 + O2 + 2H2O = 2UO2SO4 + 2H2SO4

11. 1) K4[Fe(CN)6] + 2UO2Cl2 + или = (по мнению редакции сайта) (UO2)2[Fe(CN)6] + 4KCl
2) (UO2)2[Fe(CN6)] или [Fe(CN)6] (по мнению редакции сайта) + 6KOH = K4[Fe(CN)6] + K2U2O7 + 3H2O

12. 1) 2UO2Cl2 + 6NH4OH = (NH4)2U2O7 + 4NH4Cl + 3H2O
2) (NH4)2U2O7 + 6(NH4)2CO3 + 3H2O = 2(NH4)4[UO2(CO3)3] + 6NH4OH