Несолеобразующие оксиды азота. Задачи с объяснениями.

Оксиды азота N₂O и NO часто встречаются в заданиях ОГЭ по химии, в частности, в вопросах ОВР и химических свойств классов неорганических веществ.

Поэтому этот урок посвящен заданиям ФИПИ ОГЭ 2018 года.

Задание 1:

Одинаковый вид химической связи имеют оксид кальция и

1) кальций;

2) оксид азота (ІІ);

3) хлорид бария;

4) сероводород.

Решение:

В этом задании нужно вспомнить виды химической связи, на одном из занятий я объясняла как их идентифицировать; в случае оксида кальция необходимо сначала составить его формулу, - кальций это щелочно-земельный металл, который входит в состав второй группы главной подгруппы ПСЭ (2А), он имеет постоянную степень окисления +2, и валентность ІІ, а кислород является халькогеном, входит в состав 6 группы главной подгруппы ПСЭ (6А), и имеет валентность ІІ, степень окисления -2; исходя из этого, формула оксида кальция CaO.

В том случае, когда вещество образовано металлом и неметаллом, как в оксиде кальция, то имеет место ионная связь; значит, в этом задании нам нужно найти вещество, образованное металлом и неметаллом.

Первый вариант ответа это кальций; у него металлическая связь.

Второй вариант - оксид азота (ІІ), это вещество образовано двумя неметаллами, - характерно для ковалентно-полярной связи.

В третьем варианте дан хлорид бария, эта соль состоит из металла и неметалла, также как и оксид кальция, и последнее соединение это сероводород - образован двумя неметаллами.

Соответственно, в этом задании подходит только хлорид бария.

Ответ: 3.

Задание 2:

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

На первом занятии по химии мы разбирали принцип решения окислительно - восстановительных реакций; для начала необходимо расставить степени окисления всех элементов в этой химической реакции:

Cu⁰ + 8H ⁺¹N ⁺⁵O ^-2₃ = Cu ⁺²(N ⁺⁵O ^-2₃)₂ + N ⁺²O ^-2 + H ⁺¹₂O ^-2.

Очевидно, что два элемента изменили свои степени - это медь (от 0 до +2) и азот (от +5 до +2); положение N в нитрате меди мы не учитываем по причине того, что в исходных продуктах уже есть азотная кислота, в которой азот имеет такую же степень окисления.

Итак, запишем эти изменения в схему:

Cu⁰ ― 2e → Cu ⁺²
N ⁺⁵ + 3e → N ⁺²

Теперь ты видишь, что медь отдала два электрона, а азот принял три электрона в этой реакции, эти цифры мы должны переставить крест-накрест, чтобы возле меди поставить коэффициент 3, а перед азотом 2.

3Cu + HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O.

Уравняли медь, теперь смотрим что делать с азотом: он находится в трех соединениях этой химической реакции - в азотной кислоте, оксиде азота (ІІ) и нитрате азота; вначале ставим перед оксидом азота коэффициент 2 (откуда 2, смотри выше), теперь считаем моли азота после знака равно, -

3Cu + HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + H₂O.

Считаем моли азота после стрелки (или "=") - 6 молей в нитрате азота и два в оксиде, всего 8, а до стрелки - 1 моль, поэтому перед азотной кислотой ставим 8

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + H₂O.

Не забывай подсчитать остальные элементы в реакции, в частности, водород и кислород, и окончательный вид реакции такой

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

Задание выполнено)

Ответ: окислитель в этой реакции азот, восстановитель - медь.

Задание 3:

В реакцию с соляной кислотой вступают

1) оксид меди (ІІ);

2) оксид азота (ІІ);

3) нитрат натрия;

4) хлорид калия.

Решение:

Для начала вспомним формулу соляной кислоты это HCl,и как ты знаешь, есть хлороводород, имеющий такую же формулу. В чем же отличие?

Хлороводород и соляная кислота имеют разное агрегатное состояние; первое вещество - газ, второе - жидкость.

Многие газы, в том числе хлороводород и аммиак хорошо растворимы в воде (500 объемов и 700 объемов на литр воды соответственно), и намного удобнее и целесообразнее с точки зрения химических реакций проводить опыты именно с жидкостями, а не газами (тем более, что хлороводород - это ядовитый газ, который дымит во влажном воздухе), отчасти поэтому соляная кислота чаще используется в химических процессах, чем хлороводород.

Теперь вернемся к вопросу, с какими веществами вступает в реакцию соляная кислота; здесь нужно вспомнить химические свойства классов веществ, таких как оксиды и соли.

Первый вариант ответа - это оксид меди двухвалентной CuO, это основный оксид, который при н.у. представляет кристаллы черного цвета, нерастворим в воде, но вступающий в реакцию с кислотами с образованием соли и воды; возможно предположить, что этот вариант нам подходит, так как HCl - кислота.

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Но, нужно проверить все остальные ответы, чтобы быть уверенным в своем предположении.

Второй вариант ответа - это оксид азота (ІІ) NO, на предыдущем занятии мы проходили тему, в рамках которой были химические свойства этого несолеобразующего оксида,и, реакции с соляной кислотой там не было.

Единственная хлорсодержащая кислота, которая реагирует с оксидом азота (ІІ) - это хлорноватистая кислота HClO.

Значит, этот ответ не верный.

Следующий два ответа - нитрат натрия (NaNO₃) и хлорид калия (KCl); почему я объединила эти соли в одно решение, объясню.

При взаимодействии кислот с солями есть одна важная деталь, которую обязательно нужно знать - кислоты реагируют с солями только в тех случаях, когда продуктами реакции являются либо осадок, либо вода, либо выделяется газ; а в нашем случае даны соли тех металлов, которые растворимы (на заметку - !все соли калия и натрия растворимые! (прим.- средние соли)), значит, HCl с этими солями не реагирует.

Ответ: 1) оксид меди (ІІ).

На этом урок закончен, если возникнут вопросы, можно посмотреть урок - Несолеобразующие оксиды азота. Общая характеристика, химические свойства или пиши в коменты, буду рада помочь)