Часть. ОБЩАЯ
ХИМИЯ

Раздел 6.
ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

§
6.7. Решения типовых задач Оксиды, кислоты, основания, соли

Задача 1. Напишите уравнения реакций, с
помощью которых можно осуществить следующие превращения; CuSO₄ —> u —> u —> СuСl₂ —> u(OН)₂ —> Cu(OH)NO₃ —> u(NO₃)₂.

Решения. 1) Медь можно добыть из
соли купруму(II) по реакции замещения:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu.

2) Оксид купруму(II) добудем,
сжигая медь в кислороде:

2Сu + O₂ = 2СuО.

3) Оксид купруму(II) растворяется в хлоридной
кислоте, образуя хлорид купруму(II):

CuO + 2НСl = СuСl₂ + Н₂О.

4) Гидроксид купруму(II) можно
добыть, добавив к раствору хлорида купруму(II) раствор щелочи:

СuСl₂ + 2КOН = Сu(OН)₂ + 2 КСl.

5)
Основная соль — гідроксонітрат купруму(II) — образуется при обработке гидроксида
купруму(II) нітратною кислотой, взя той в количестве, достаточном для замещения
одной гідроксогрупи, то есть 1 моль HNO₃ на 1 моль Сu (ОН)₂:

Сu(OН)₂ + HNO₃ = Сu(ОН)NО₃ + Н₂O.

6) Под действием избытка азотной кислоты
на гідроксонітрат купруму(II) образуется нитрат купруму(II):

Cu(OH)NO₃
+ HNO₃
= Cu(NO₃)₂
+ Н₂О.

Задача 2. Напишите уравнения реакций, с
помощью которых, исходя из натрия, серы, кислорода и водорода, можно получить три
средние соли, три кислые соли и три кислоты.

Решения. Из кислорода и водорода можно
добыть воду:

2Н₂ + O₂ = 2Н₂О.

Из серы и кислорода можно получить оксид
серы(IV),
последующим окисненням которого — оксид серы(VИ):

S + O₂ = SO₂; 2SO₂ + O₂ = 2SO₃.

Натрий, взаимодействуя с кислородом,
образует оксид:

4Na + O₂ = 2Na₂O.

Основной оксид натрия с кислотными
оксидами сульфуpy(IV) и серы(VИ) образует в соответствии сульфит и
сульфат натрия (две средние соли):

N₂O + SO₂ = Na₂SО₃;

Na₂O + SO₃ = Na₂SO₄.

Еще одна средняя соль — сульфид
натрия — может быть добыта при непосредственном взаимодействия натрия и серы:

2Na + S = Na₂S.

Водород с серой образует
сероводород:

Н₂ + S
= H₂S,

раствор
которого в воде — сероводородная, или сульфидная, кислота. Оксиды серы(ИV) и серы(V), взаимодействуя с водой, образуют
согласно сульфітну и сульфатную кислоты:

SO₂
+ Н₂O = H₂SO₃;

SO₃ + Н₂O = H₂SO₄.

Наконец,
три кислые соли можно получить, если провести реакции между оксидом натрия и тремя
добытыми кислотами, взяв их с избытком:

Na₂O+ 2H₂S
= 2NaHS
+ Н₂О;

Na₂O
+ 2H₂SO₃
= 2NaHSO₃
+ Н₂О;

Na₂O + 2H₂SO₄ = 2NaHSO₄ + Н₂O.

Задача 3. Напишите уравнения всех возможных
реакций между такими веществами, что взято попарно: оксид кальция, оксид
фосфора(V), хлоридная кислота, гидроксид натрия, сульфат купруму(II), сульфид
калия.

Решения. Определиaємо, в которых клaсел неоргзнічних соединений нaзависимостиaть нaнaнет в условии сaдaчи вещества: СаО — основной оксид, Г₄Н₁₀
(или Р₂О₅) — кислотный оксид, НСl (раствор) — кислотa, NaOH — основa (луг), CuSO₄, K₂S — средние соли.

Основной оксид СaВ сaємодіє с кислотным оксидом и
кислотой:

ВСaО + Р₂О₅ = Сa₃(РO₄)₂;

СaЕ +2НСl = СаСl₂ + Н₂O.

Кислотный оксид реагирует, кроме того, с
щелочью:

Р2О₅ + 6NaOH
= 2Na₃PO₄ + ЗН₂O.

Хлоридная кислота взаимодействует с
гидроксидом натрия и сульфидом калия:

НСl + NaOH = NaCl + Н₂О;

2НСl + K₂S = H2S↑ + 2КСl.

Гидроксид натрия вступает в реакцию
обмена с сульфатом купруму(II):

2NaOH + CuSO₄
= Cu(OH)₂
↑+ Na₂SO₄.

Наконец,
сульфат купруму(II) реагирует с сульфидом калия: CuSO₄ + K₂S = CuS ↑ +K₂SO₄.

Гидролиз
солей

Задача 1. Составьте уравнения реакций
гидролиза солей Nа₃РO₄, Сu(NO3)₂, КСl. Как изменяется водородный показатель
при растворении в воде этих солей?

Решения.
1) Гидролиз Na₃PO₄ отбылaется ступінчaс то (по трем ступеням), причем
в основном за первой ступенью. Вследствие протекания реакций за первым и вторым
ступенями образуются кислые соли.

Первая ступень: а) уравнение
гидролиза в сокращенной ионной форме:

РO₄^3- + Н₂O₅ ⇆ НРO^2-₄ + ОН^—;

б)
уравнение гидролиза в ионной форме:

3Na⁺ + РO₄^3- + H₂O ⇆ 2Na⁺ + НРО^2-₄ + Na⁺ + ОН^—;

в)
уравнение гидролиза в молекулярной форме:

NaРO₄ + Н₂O ⇆
Na₂HPO₄ +
NaOH.

Второй
степень:

а)
НРО^2-₄ + Н₂O₂ ⇆
Н₂РO₄^— + ОН^—;

б)
2Na⁺ +
НРО^2-₄ + Н₂O ⇆
Na⁺ +
Н₂РО^—₄ + Na⁺ +ОН^—;

в)
Na₂HPO₄ +
Н₂O ⇆ NaH₂PO₄ + NaOH.

Третий
степень:

а)
Н₂ГO^—₄ + Н₂O ⇆
Н₃РО_{4/sub> + ОН^—;}

б)
Na⁺ +
Н₂ГO^—₄ + Н₂O
⇆ Н₃РО₄ + Na⁺
+ ОН^—;

в)
NaH₂PO₄ +
Н₂O ⇆ Н₃РО₄ + NaOH.

В результате реакции гидролиза
концентрация гидроксид-ионов в растворе превышает концентрацию ионов водорода,
следовательно, рН>7.

2) Гидролиз Cu(NO₃)2 происходит
ступенчато и в основном по первым степенью, причем образуется основная соль.

Первый
степень:

а)
Сu²⁺ + Н₂O
Сu(ОН)⁺ + Н⁺;

б)
Cu²⁺ +
2NO^— +
Н₂O ⇆ Cu(OH)⁺
+ NO^3-+Н⁺+ NO^3-;

в)
Cu(NO₃)₂ +
Н₂O ⇆ Cu(OH)NO₃
+ HNO₃.

Второй
степень:

а)
Сu(ОН)⁺
+ Н₂O ⇆ Сu(ОН)₂ + Н⁺;

б)
Cu(OH)⁺ + NO^—₃ + Н₂O ⇆
Cu(OH)₂
+ Н⁺+NO^—₃ ;

в)
Cu(OH)NO₃ + Н₂O ⇆
Cu(OH)₂ + HNO₃.

В результате реакции гидролиза
концентрация ионов водорода в растворе превышает концентрацию гидроксид-ионов,
следовательно, рН<7.

3) Соль КСl, образованная сильной кислотой и
сильным основанием, гидролизу не подвергается, рн 7.

Задача 2. Пробирку с раствором хлорида цинка
нагрели и поместили в нее предварительно зачищенный кусок цинка. Газ
выделяется при этом? Напишите уравнения реакций.

Решения. Нагрев предопределяет
смещение равновесия в растворе в сторону продуктов гидролиза:

ZnCl2 + Н₂O
⇆
Zn(OH)Cl + НСl;

Zn²⁺ + Н2О ⇆
Zn(OH)⁺ + H⁺.

Ионы водорода, образующиеся
взаимодействуют с металлическим цинком:

Zn + 2НСl = ZnCl2 + Н₂;

Zn + 2Н⁺ = Zn²⁺ + Н₂.

Увеличение концентрации ионов цинка
обусловливает смещение равновесия в реакции гидролиза в сторону образования исходной соли.