Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Обычные формы ЭгОз имеют молекулярную решетку, образованную молекулами Э«Ое (четыре пирамиды ЭОз соединены через атомы кислорода, и в кислородный октаздр «внедрен» тетраздр злемента Э). Для кристаллической решетки оксида висмута характерна искаженная октаэдро-тетраэдрическая координация атомов. в) В ряду НгОз — РгОз — АзгОз — БЬг Оз — В!г Оз с ростом атомного радиуса закономерно уменьшается кислотный и возрастает основный характер оксидов. 240 Глава 8.
Ответы и решения ХзОз и РзОз — кислотные оксиды, активно взаимодействующие со щелочами: ХзОз + 2ХаОН = 2ХаХОз + НзО РеОе + БХаОН = 4ХазНРОз + 2НзО АзеОз и БЪ40е амфотерны. У оксида мышьяка преобл дают кислотные свойства, а у оксида сурьмы — основные. АзеОз и БЬеОз в гличие от Р40з взаимодействуют с галогеноводородными кислотами; Э40з + 16НС! = 4Н[ЭС!е] + 6НзО С растворами щелочей образуются гидроксоарсенаты(П1) и гидроксоантимонаты(П1): Э40е + 4КОН + 6НзО = 4К[Э(ОН)4] В!зОз легко взаимодействует с кислотами, образуя соли В!(1П); со щелочами практически не реагирует. Аналогично изменяются кислотно-основные свойства гидратов оксидов.
НХОз НзРОз НзАзОз НзБЬОз рК' 3,34 1,6 9,30 11,0 а Кп 6,7 13,50 НХОз и НзРОз проявляют кислотные свойства. В качестве соединений, отвечающих основной функции НХОз, можно рассматривать производные нитрозила (этн соединения очень неустойчивы): ХзОз + 2НзБ04 = 2ХОНБ04 + НзО Аз(ОН)з и БЬ(ОН)з амфотерны: БЬ(ОН)з + ХаОН = Ха[БЬ(ОН)е] 2БЬ(ОН)з + ЗНзБОе = БЬз(804)з + 6НзО Из растворов солей висмута щелочи и аммиак осаждают В!(ОН)з, проявляющий слабые основные свойства; соли висмута(П1) в водных растворах подвергаются гилролнзу: В!С!з + НзΠ— В!ОСЦ + 2НС1 На примере сульфидов Э(1П) также можно наблюдать усиление основных свойств от АззБз к В!зБз. Сульфнды мышьяка и сурьмы растворяются в избытке сульфида аммония с образованием тиосолей (сульфосолей), т.
е. проявляют свойства тиоангидридов: ЭзБз + 3(ХН4)зБ = 2(ХН4)зЭБз б. Химия е- и р-элементов 241 Сульфид висмута в избытке сульфица аммония не растворяется. г) Производные азота(111) проявляют как восстановительные, так и окислительные свойства: 5НХОэ + 2КМпОэ + ЗНэ804 = 5НХОэ + КэЯОэ + 2Мп804 + ЗНэО 2НЫОэ + 2К1+ Нэ804 = 1э + Кв80л + 2ХО( + 2НэО Кроме того, эти соединения склонны к реакциям диспропорционирования: ЗНХОэ = НХОэ+ 2ХО('+ НэО Фосфористая кислота — более сильный восстановитель, чем азотистая: Е (ХОэ /НХОэ) = 6,94 В Е (НэРО4/НэРОэ) = — Ю,28 В Фосфористая кислота в отличие от азотистой восстанавливает металлы из их солей; Н8С!э + НэРОэ+ НэО = НэРОэ+ Нй). + 2НС! 2А8ХОэ + ХагНРОз + НэО = НзРОл + 2А84 + 2ХаХОз Более легкий переход фосфористой кислоты в фосфорную по сравнению с переходом азотистой в азотную, вероятно, объясняется близостью электронных структур этих кислот.
В фосфористой, как и в фосфорной, атом фосфора имеет координационное число (КЧ) 4. В ряду НэАэОэ — НэБЬОэ — В!(ОН)э восстановительная активность падает. Мышьяковнстая кислота — сильный восстановитель в щелочной среде, в кислой окисляется труднее. Сурьмянистая кислота типичным восстановителем не является, однако ее окисление в щелочной среде проходит. В!(ОН)э может быть окислен только в сильнощелочной среде и сильными окислителями: Е'(НэАэ04/НАэОэ) = Ю,56 В Е'(БЬзОэ/28ЪО+) = Ю,58 В Е'(ХаВ!Оз/В!О+) = 1,8 В В!(ОН)з + ХагБгОэ + ЗХаОН = ХаВЪОэ + 2ХаэЯОэ + ЗНгО 6.3.Т. а) ХОэ — угловое строение, ХОэ — плоский треугольник с атомами кислорода в вершинах и атомом азота в центре.
б) Азотная кислота термически более устойчива, чем азотистая, так как аннов ХО более симметричен (электронная плотность распределена между тремя атомами кислорода). В образовании связей 242 Глава 8. Ответы и решеяия азот — кислород участвует большее число электронов. Азотную кислоту можно выделить в безводном (100%-нем) состоянии, азотистая кислота существует только в виде разбавленных водных растворов. в) Водные растворы азотной кислоты представляют собой сильную кислоту. Азотистая кислота — слабая кислота; К, = 5,1. 10 ', Объяснение см. 6.1.6, в). г) При одинаковой концентрации НХОз — более сильный окислитель, чем НХОз, так как атом азота в азотистой кислоте более доступен для атаки восстановителем, чем в азотной: 2НХОз + 2Н1 = 1з + 2Х01 + 2НзО При такой же концентрацииНХОз не реагирует с Н1. Кроме того, НХОз может проявлять при взаимодействии с сильными окислителями восстановительные свойства, которые отсутствуют у НХОз.
2КМпОз + 5НХОз + НзЯ04 = НХОз + 2Мп(ХОз)з + КзБОз + ЗНзО 6.3.16. (ХНз)зЯ04 — ХН4НБОз + ХНз1 (1-я стадия) Для идентификации ХНз к выделяющимся газам подносят влажную индикаторную бумажку. Дальнейшее нагреванне в замкнутом сосуде: ЗХНзНБОз = Хз~+ ЗЯОз~+ ХНз~+ 6НзО[ Для идентификации выделяющиеся газы пропускают последовательно через раствор Ва(ОН)з и взвесь АкС! в НзО: Ва(ОН)з + БОз — — ВаЯОз).
+НзО А6С! + ЗХНз + НзО = [А6(ХНз)з]ОН + ХН4С1 Оставшийся азот пропускают при нагревании над металлическим литием: 6Ь1+ Хз = 2Ь|зХ При обработке нитрнда лития водой ощущается резкий запах аммиака: 1ззХ+ ЗНзО = ЗЬзОН+ ХНз1' 6.3.22. Идентификания. Растворение про,пуктов сгорания в воде: Р40е + 6НзО = 4НзРОз РзОзе + бНзО = 4НзР04 б. Химия з- и р-элементов 243 Далее нейтрализация раствора добавлением КгСОз. НзРОз + КгСОз = КгНРОз + СОг 7 + НгО НзР04+ КгСОз = КгНР04+ СОг7+ НгО и добавление к полученному раствору перманганата калия: КгНРОе + КМпОе ф Возможное обесцвечивание раствора происходит только из-за реакции: ЗКгНРОз + 2КМп04 = 2МпОгэ'.
+ КгНР04 + 2КзРОе + НгО Отделение оксида марганца(ГЧ) фильтрованием. Добавление раствора А8ХОз. 2КгНРОз + ЗАЗХОз = А8зР04.(+КНгР04+ ЗК5!Оз желтый 6.3.26. 1) 45!Нз + ЗГг — — НГз + Зр!Н4Г Г = С!, Вг, 1. 2) 2!т!Нз + МаОС! — "+ НгНе + ХаС! + НгО 3) 2ННз + ЗСпΠ— + ЗСп + ЗНгО + 5!г'~ 4) 16ХНз. НгО+ ЗХеР4 —— 2тчг7+ 12!'!Н4Р7+ ЗХе7+ 16Нг07 5) 25!НеС! + ЗКОВт + 2КОН = 5!г7 + ЗКВг + 2КС! + 5НгО 6) 5!чгНе + 4КМп04 + 6Нг804 = = 2Кг804 + 4Мп804 + 5Хг7+ 16НгО 7) НгНз + 4Сп80з + 8ХаОН = = 5!г7 + 2СпгОз + 4МагБОе + 6НгО 8) !т!гН4 + 21г = р(г7 + 4Н1 9) ЗХгН4 + 4НМОг = 5Р!г7 + 8НгО 10) 2лт1НгОН + 1г + 2КОН = Щ' + 2К1 + 4НгО 11) 2с!НгОН + 4РеБОз + ЗНг804 = = 2Рег(ЯОл)з + (!!Не)г804 + 2НгО 12) 2ХНгС! + 25!а = ХгН4 + 25!аС! 13) !т!О + [Ре(НгО)е]804 = [Рей!0(НгО)з]804 + НгО 14) 2НОг + 2КОН(хол.) = КНОг + Кк!Оз + НгО 15) 5НХОг + 2КМп04 + ЗНг804 = = 5Н!т!Оз + КгБОе + 2МпБОе + ЗНгО 16) КХО + ЗХп+ 5КОН + 5Н 0 = ЗКг[Еп(ОН) ! + ХНз7 17) 2КНОг + 2К1 + 2Нг804(разб.) = = 1г + 2Кг804 + 25!07 + 2НгО 18) ЗКМОг(кр.) + 2РОС!з(кр.) — э ЗХОС! 7 + ЗКС1 + РгОз 19) Ре + 10Сп804 + 16НгО = 10Сп1 + 10Нг804 + 4НзРОе (возможно образование также Сиз р) 244 Глава 8.
Ответы и решения 20) Ре + 20АБХОз + 16НгО = 20Аф. + 20НХОз + 4НзРОз 21) ЗРе + 20КМпОз + 8НгО = 20МпОгЗ+ 8КгНР04 + 4КНгР04 22) РНз + 31г + ЗНгО = НзРОз + 6Н1 23) 5НзРОг + 4КМп04 + 6Нг804 = = 2КгБОз + 4МпБ04 + 5НзРОз + 6НгО 24) НзРОг + 2НБС1г + 2НгО = НзР04 + 2Н8.[ + 4НС! 25) НзРОг + 258804 + 2НгО = 2ХЦ.
+ НзР04 + 2Нг804 26) 2НзРОз + ХагБОз = БЗ + 2ХаНгРОе + НгО 27) ХагНРОз + 2А8ХОз + НгО = 2Аф. + 2ХаХОз + НзР04 28) 2ХагНРОе + ЗАБХОз = АбзР044 + ХаНгР04 + ЗХаХОз 29) 2ХагНгРзОт + 4АБХОз = АбзРгОт+ + Н4РгОт + 4ХаХОз 30) ЗАз + 5НХОз(конц.) = НзАз04 + 5ХОг7 + НгО 31) 2Ая + 5ХаОС! + 6ХаОН = 5ХаС! + 2ХазАяОе + ЗНгО 32) 2Ав + 5С1г + 8НгО = 2НзАя04 + 10НС! ЗЗ) АвгОз + 62п + 12НС! = 2АяНз7 + 62пС!г + ЗНгО 34) АвгБз + 2(ХНз)гБг = ХН4АяБз + (ХН4)зАяБ4 35) АвгБз + 28НХОз(конц.) = = 2НзАв04 + ЗНгБОз + 28ХОг7 + 8НгО 36) АвгБз + (ХН4)гБ = 2ХН4АвБз 37) 2АвгБз + 12КОН = 2КзАяОгБг + 2КзАвОБз + 6НгО 38) Ха[БЬ(ОН)з] + 2[А8(ХНз)г]ОН + 4НгО = = Ха[БЬ(ОН)я]].
+ 2А84+ 4ХНз НгО 39) 2ХаВ!Оз + 4НгБ04 = ХагБОз + В!г(804)з + ОгТ + 4НгО 40) В(гОз + 2С!г + 6КОН = 2КВ!Оз]. + 4КС! + ЗНгО 41) 2В1(ОН)з + ЗХаг[Бп(ОН)4] = 2ВЦ + ЗХаг[Бп(ОН)в] 42) В!(ОН)з + ХагБгОв + ЗХаОН = ХаВ!Оз4+ 2ХагБ04 + ЗНгО 6.3.27. 1) 2ХНз НгО + ЗСаОС1г = Щ' + ЗСаС1г + 5НгО 2) ХН4ХОз — + Хг07 + 2Нг07 3) 2ХОг + НгО(кол.) = НХОг + НХОз 4) 2НХОг + 2Н1 = 1г + 2Х07 + 2НгО 5) 5НХОг + 2НМп04 — — 2Мп(ХОз)г + НХОз + ЗНгО 6) ЗВа(ОН)г + 2Р4 + 6НгО = ЗВа(НгРОг)г + 2РНз7 7) 5НХОз(конц.) + Р = НзР04 + 5ХОг7 + НгО 8) 7НзР04 + 12(ХН4)вМотОг4 + 51НХОз = = 7(ХН4)з[РМотгОзе] и НгО+ + 51ХН4ХОз + (36 — 7п)НгО 9) НзРОз + 2НБС!г + НгО = НзР04 + НбгС1г ].
+ 2НС1 10) См. 6.3.26. Реакция 33. 11) См. 6.3.26. Реакция 35. 12) БЪгОз + 10НС1(конц.) = 2БЬС!з + 2С!г7 + 5НгО б. Химия з- и р-элеменгов 245 13) ЯЬгОз + 2КНС»Н»Ов = 2К[(ЯЬОН)С»НзОв]». + НгО 14) ЯЪС!з + 4НгО = НзЯЬО» + 5НС1 15) В! + 4НХОз (разб.) = В!(ХОз)з + ХО!' + 2НгО 16) 5КВ!Оз + 14НХОз + 2Мп(ХОз)г = = 5В!(ХОз)з + 2КМпО» + ЗКХОз + 7НгО 6.3.28. 1) а) КХОз (кр.) + НгЯО»(конц.) — + НХОз !'+ КНЯО» б) Электролиз азотной кислоты (с ртутным или свинцовым катодом): НХОз+ 6Н+ + бе = ХНгОН+ 2НгО в) 2НХОз(50%-ная) + АзгОз — — ХгОз(охлаждение) + 2НАвОз ХгОз + 2НгО (хол.) = 2НХОг ХНгОН + НХОг = НгО + НгХзОз (Н вЂ” 0 — Х = Х вЂ” 0 — Н) 2) а) 2НХОз(50%-ная) + АзгОз = ХгОз(охлаждение) + 2НАвОз б) ХгОз + 6Еп + 12КОН + 9НгО = 2ХНз + 6Кг[Уп(ОН)»] в) 4ХНз + 50г — ' — ~ 4ХО + 6НгО 2ХО + Ог = 2ХОг г) ХОг + ХО + НгО (хол.) = 2НХОг д) ЗНХОг = НХО, + 2ХО1+ Н,О Электролиз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
