Концентрированная кислота реагирует с серебром

С раствором серной кислоты взаимодействует каждое из двух веществ:

1) хлорид бария и оксид углерода (IV)

2) магний и хлорид бария

3) хлорид натрия и фосфорная кислота

4) медь и гидроксид калия

Ответ: 2

Пояснение:

Хлорид бария BaCl2 реагирует с раствором серной кислоты с образованием не растворимого в воде и кислотах сульфата бария BaSO4:

Углекислый газ с раствором серной кислоты не взаимодействует, поскольку углерод находится в максимально окисленной форме со степенью окисления +4 и сера его уже не окисляет.

Реакция замещения магния водородом серной кислоты протекает следующим образом:

Водород в кислоте способен заместить магний, поскольку в электрохимическом ряду напряжений металлов магний стоит левее водорода и, следовательно, более активен.

Раствор серной кислоты не взаимодействует NaCl, поскольку в ходе реакции не образуется ни осадки, ни газы, т.е. в растворе сосуществуют катионы водорода и натрия и анионы SO4 2− и Cl − .

СЕРНАЯ КИСЛОТА разбавленная и концентрированная — в чем отличия? | Химия ОГЭ

Серная кислота также не взаимодействует с фосфорной кислотой (нет кислотно-основного взаимодействия), обе кислоты свободно сосуществуют в растворе в виде ионов.

Медь, стоящая в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода, способна взаимодействовать только с концентрированной серной кислотой за счет окислительной способности серы. Реакция протекает за счет окисления меди до степени окисления +2 и выделения сернистого газа SO2:

07AB0D

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях не взаимодействует с

2) гидроксидом натрия

4) оксидом магния

Ответ: 3

Пояснение:

Водные растворы с массовой долей азотной кислоты HNO3 более 60% называют концентрированной азотной кислотой. Концентрированная азотная кислота реагирует с металлами, находящимися в ряду напряжений левее водорода следующим образом (на примере магния):

С гидроксидом натрия NaOH азотная кислота независимости от концентрации вступает в кислотно-основное взаимодействие (реакция нейтрализации):

В оксидом металла (основным оксидом) MgO азотная кислота также независимо от концентрации вступает в кислотно−основное взаимодействие (реакция обмена):

Железо, алюминий, хром холодной концентрированной азотной кислотой пассивируются. С разбавленной азотной кислотой железо взаимодействует, причем в зависимости от концентрации кислоты образуются не только различные продукты восстановления азота, но и различные продукты окисления железа:

3AC240

В схеме превращений: веществом «X» является

Ответ: 1

Пояснение:

Гидроксид меди (II) Cu(OH)2 – голубое нерастворимое в воде соединение. При нагревании до 70-90 o C порошка Cu(ОН)2 или его водных суспензий разлагается до CuО и Н2О.

Далее полученный оксид меди (II) восстанавливается водородом до меди. Реакция сопровождается изменением цвета: от черного у CuO до красного у Cu:

Медь при температурах порядка 400-600 o C окисляется до оксида меди (II):

270FB6

Раствор гидроксида натрия не взаимодействует с

Ответ:4

Пояснение:

Гидроксид натрия NaOH (щелочь) обладает основными свойствами, поэтому взаимодействует с кислотными оксидами, кислотами и солями с образованием осадка или газа (за счет аммонийных катионов в солях). Из предложенных вариантов ответов NaOH не взаимодействует только с MgO, поскольку оксид является основным. В зависимости от избытка и недостатка реагентов получаются следующие продукты:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

FE7DE4

Гидроксид натрия не реагирует с

Ответ: 4

Пояснение:

Гидроксид натрия NaOH (щелочь) обладает основным свойствами, поскольку принадлежит к классу оснований, т.е. сложных веществ, состоящих из атома металла и гидроксид-ионов OH − . Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами.

Щелочи взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, амфотерными оксидами и гидроксидами, переходными металлами и растворами солей с образованием осадка или выделением газа (аммиака). Следовательно, из предложенного списка щелочь NaOH взаимодействует с амфотерным гидроксидом Al(OH)3, амфотерным оксидом ZnO и кислотой H2SO4:

(в зависимости от избытка или недостатка реагентов)

ZnO + 2NaOH(раствор) + H2O = Na2[Zn(OH)4]

Ba(OH)2 также является щелочью, реакция с NaOH не идет.

570AD8

Как гидроксид алюминия, так и соляная кислота могут взаимодействовать с

Ответ: 4

Пояснение:

Гидроксид алюминия Al(OH)3 является амфотерным гидроксидом, т.е. веществом, в зависимости от условий проявляющим либо кислотные, либо основные свойства.

Из предложенных вариантов как основание Al(OH)3 реагирует с серной кислотой H2SO4:

Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O — образование кислой соли гидросульфата алюминия;

Al(OH)3 + H2SO4 = [AlOH]SO4 + H2O – образование основной соли гидроксосульфата алюминия.

Кроме того, как кислота Al(OH)3 реагирует с щелочами, поэтому с NaOH реакция протекает:

С оксидом переходного металла CuO и оксидом слабой угольной кислоты CO2 гидроксид алюминия Al(OH)3 не взаимодействует.

Соляная кислота HCl реагирует с оксидами металлов, основаниям, металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода и солями металлов, образованных более слабыми кислотами, или с образованием осадка. Таким образом, HCl реагирует с CuO и NaOH, но не реагирует с серной кислотой и углекислым газом – кислотным оксидом:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (реакция обмена)

NaOH + HCl = NaCl + H2O (реакция нейтрализации: кислота + щелочь = соль + вода).

3B93A0

Гидроксид железа (III) взаимодействует с каждым из двух веществ:

Ответ: 1

Пояснение:

Гидроксид железа (III) Fe(OH)3 является нерастворимым амфотерным гидроксидом, поэтому как амфотерный гидроксид Fe(OH)3 взаимодействует с сильными кислотами и щелочами. Взаимодействие с серной кислоты (в зависимости от соотношений основания и кислоты):

Fe(OH)3 + H2SO4 = Fe(OH)SO4 + 2H2O – образование гидроксосульфата железа (III)

Взаимодействие со щелочью:

Также Fe(OH)3 реагирует с HCl и HNO3:

Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O – образование хлорида железа (III)

Fe(OH)3 + HCl = [Fe(OH)2]Cl + H2O – образование дигидроксохлорида железа (III)

Fe(OH)3 + 2HCl = [FeOH]Cl2 + 2H2O – образование гидроксохлорида железа (III)

Fe(OH)3 + HNO3 = [Fe(OH)2]NO3 + H2O – образование дигидроксонитрата железа (III)

Fe(OH)3 + 2HNO3 = [FeOH](NO3)2 + 2H2O – образование гидроксонитрата железа (III)

Не растворимое в воде основание Fe(OH)3 не взаимодействует с солями, поскольку осадки уже образоваться не могут, и с нерастворимыми основаниями такими, как Cu(OH)2.

E693DA

Концентрированная азотная кислота реагирует с каждым из двух веществ::

Ответ: 2

Пояснение:

Золото – инертный металл, стоящий в ряду активностей металлов правее всех других металлов. При нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов. Концентрированная азотная кислота не способная его растворить.

Концентрированная HNO3 взаимодействует с основаниями (в частности с щелочами) с образованием солей и малодиссоциирующего вещества — воды (реакция нейтрализации):

Кислоты-окислители взаимодействуют с медью, хотя она находится правее водорода в ряду активностей металлов. Протекает окислительно-восстановительная реакция за счет окислительной способности N +5 с выделение бурого газа NO2 и окисления меди до +2:

Азотная кислота HNO3, обладающая кислотными свойствами, не взаимодействует с серной кислотой (H2SO4) и не вступает в реакцию с нитратом серебра (AgNO3; ввиду наличия одинаковых анионов невозможен обмен составными частями).

Азотная кислота HNO3, обладающая кислотными свойствами, не взаимодействует с кислотными оксидами (SiO2).

Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует железо (т.е. поверхность металла переходит в неактивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоев соединений, препятствующих окислению металла).

740C08

Разбавленная соляная кислота взаимодействует с

Ответ: 4

Пояснение:

Соляная кислота реагирует с металлами, стоящими в ряду активностей до водорода, основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями с образованием нерастворимого вещества.

Из предложенных вариантов HCl взаимодействует только с нитратом серебра с образованием «белого творожистого» осадка AgCl:

С солями NaNO3, Al(NO3)3 и Ca(NO3)3 соляная кислота не реагирует, поскольку катионы Na + , Al 3+ , Ca 2+ не образуют осадков с анионом Cl − .

Источник: scienceforyou.ru

Концентрированная кислота реагирует с серебром

Задача по химии — 2420

2023-03-26
15 г сплава серебра с медью растворили в концентрированной азотной кислоте, получив раствор, содержавший 36,7 г нитратов этих металлов. Раствор разбавили водой и смешали с избытком раствора хлорида натрия. Какова масса выпавшего осадка?

Растворение сплава серебра с медью в концентрированной азотной кислоте можно описать следующими уравнениями реакций:

$Ag + 2HNO_ = AgNO_ + NO_ + H_O$,
$Cu + 4HNO_ = Cu(NO_)_ + 2NO_ + 2H_O$.

Предположим, что в сплаве содержится х молей серебра и у молей меди. Это позволяет (с учетом стехиометрических коэффициентов записанных реакций) составить систему, состоящую из двух уравнений:

$x cdot M(Ag) + y cdot M(Cu) = m(сплава)$,
$x cdot M(AgNO_) + y cdot M(Cu(NO_)_) = m(нитратов)$,

$x cdot 108 + y cdot 64 = 15,0$,
$x cdot 170 + y cdot 188 = 36,7$.

Решение этой системы дает: $x = 0,05$ и $y = 0,15$.

Полученное промежуточное решение, дающее состав исходной смеси, позволяет ответить на вопрос, поставленный в задаче. Действительно, добавление избытка раствора хлорида натрия к образовавшемуся раствору нитратов приводит к образованию осадка хлорида серебра:

$AgNO_ + NaCl = AgCl + NaNO_$.

Учитывая стехиометрические коэффициенты приведенного уравнения [$nu (AgNO_) = nu (AgCl)$], окончательно получаем:

$m(AgCl) = x cdot M(AgCl) = 0,05 cdot 143,5 = 7,175 г$.
Ответ: 7,18 г $AgCl$.

Источник: earthz.ru

Взаимодействие серной кислоты с металлами и неметаллами

Серная кислота относится к категории тяжёлых маслянистых жидкостей, так как её плотность составляет 1.84 г/см 3 . Она хорошо растворяется в воде, гигроскопична, а также характеризуется водоотнимающими свойствами (способна обуглить сахар, бумагу и даже дерево). Эта двухосновная жидкость отличается высокой теплотой гидратации. Перед использованием химического вещества нужно изучить взаимодействие серной кислоты с металлами и неметаллами.

Общее описание

Серная кислота является токсичным реагентом, который отличается специфичностью применения и высоким показателем опасности для живого организма. Эта жидкость характеризуется как сильный окислитель. Температура плавления H2SO4 составляет +10 °C. Закипает кислота при +296 °C. В результате выделяется вода и оксид серы SO3.

Так как эта жидкость способна поглощать пары воды, её часто используют для осушения газов. Добывают серу промышленным путём, используя для этого диоксид серы SO2, который можно получить только в результате горения серы либо серного колчедана.

Под воздействием низких температур H2SO4 пассивирует некоторые металлы, например алюминий, железо, хром, никель, титан. Благодаря этому транспортировать кислоту можно в герметичных железных цистернах.

• Нитрозным (концентрация 75%). Происходит окисление диоксида серы с помощью диоксида азота при взаимодействии воды. Формула выглядит так: SO2 + NO2 + H2O → H2SO4 + NO.
• Контактным (концентрация находится в пределах 94%). В промышленных условиях происходит окисление диоксида серы до трехокиси серы с последующим гидролизом. Пример формулы: 2SO2 + O2 → 2SO3; SO3 + H2O → H2SO4.

Присутствующий в кислоте раствор SO3 называется олеумом, который также используют для получения H2SO4. Реакция на металлы и неметаллы всегда отличается. При использовании двухосновной маслянистой жидкости образуется 2 вида солей: средние — сульфаты (барий, кальций), кислые — гидросульфаты (натрий, калий).

Этапы производства

Изготовление кислоты является довольно интересным и познавательным процессом. Изначально серный колчедан (измельчённый влажный пирит) засыпают в специальную печь для обжига. В нижней части оборудования пускают воздух, который специально обогащают кислородом.

Постепенно из печи начинает выходить газ, в состав которого входят: SO2, O2, микроскопические частицы огарка (оксида железа) и пары воды (использовался влажный пирит). С помощью электрофильтра и циклона газ очищают от примесей твёрдых частиц. Сушильная башня удаляет все пары воды.

Окисление полученного серного газа происходит благодаря катализатору V2O5 в контактном аппарате. Такой подход позволяет ускорить химическую реакцию. Процесс окисления одного оксида в другой на практике является обратным. Специалисты стараются создать оптимальные условия, чтобы добиться протекания прямой реакции — повышенное давление и температура от +500 °C. Всё это позволяет получить необходимую экзотермическую реакцию.

В специальной башне поглощается оксид серы концентрированной кислоты. Приём с водой не используют, так как оксид серы легко растворяется с выделением большого количества теплоты, из-за чего жидкость закипает и превращается в пар. Избежать сернокислотного тумана помогает H2SO4 в концентрации 98%. Оксид серы хорошо растворяется и образует олеум: H2SO4*nSO3.

Использование H2SO4 в разбавленном виде

Серная кислота имеет одну особенность — она может отнимать воду, из-за чего её часто используют как надёжное гигроскопическое средство во многих химических реакциях. С помощью этой жидкости можно получать органические вещества, провести осушку, а также снизить вероятность поглощения воды конкретными элементами. Для решения всех этих задач в лабораторных условиях используются специальные герметические ёмкости, которые называются эксикаторами.

Востребованность H2SO4 никогда не уменьшается, так как она имеет широкую сферу применения. Концентрированная жидкость может обугливать органические вещества (например, древесину), а также вызывать сильные ожоги кожного покрова. Если для проведения химических экспериментов нужно использовать кислоту, тогда должны быть соблюдены все правила безопасности. Если капля разбавленной жидкости H2SO4 попала на кожу либо одежду, то по мере испарения воды она постепенно будет увеличивать свою концентрацию.

Разбавленная кислота может вступать в реакцию замещения, что спровоцировано окислением катионов. По этой причине на все активные металлы, которые находятся до водорода в ряду напряжений, H2SO4 реагирует как обычная кислота. Постепенно происходит вытеснение водорода. Этот эффект подробно объясняют на уроках химии в 8 классе.

С разбавленной серной кислотой не взаимодействуют благородные металлы (например, золото, платина) и те элементы, которые стоят после водорода в ряду напряжения. Другими окислительными свойствами разбавленная маслянистая жидкость H2SO4 не обладает.

Лабораторные исследования подтвердили, что кислота реагирует на основные оксиды и основания, из-за чего образуется сразу 2 ряда солей: кислые — гидросульфаты, средние — сульфаты. К качественным реакциям на H2SO4 можно отнести взаимодействие с солями бария, в результате чего образуется белый осадок, который не растворяется в воде и кислой среде. Эту химическую реакцию можно изобразить с помощью формулы: H2SO4 + BaCl 2 = BaSO 4↓ + 2HCl.

Свойства концентрированной кислоты

В концентрированном виде жидкость H2SO4 способна максимально проявить свои окислительные свойства. Это вызвано тем, что в молекулах кислоты находятся атомы серы в высшей степени окисления (+6). В концентрированном виде H2SO4 взаимодействует с металлами, которые находятся в электрохимическом ряду напряжения (правее водорода). Речь касается серебра, ртути и меди.

В результате химической реакции образуется вода, сульфаты и продукты восстановления серы. Степень восстановления кислоты зависит от металлов. Например:

• До свободной серы возможно восстановление в том случае, если речь касается металлов, которые расположены в ряду напряжений от алюминия до железа.
• Калий, натрий, литий. Активные металлы восстанавливают H2SO4 до сероводорода.
• Металлы с меньшей активностью позволяют образовать сернистый газ.

В концентрированном виде H2SO4 не вступает в реакцию с платиной и золотом, так как эти металлы обладают небольшой активностью. Если речь касается хрома, алюминия и железа, тогда понадобится нагревание. В противном случае реакция не произойдёт, что связано с пассивированием этих металлов (на поверхности образуется тонкая защитная плёнка).

Продукт восстановления кислоты всецело зависит от концентрации H2SO4 и активности используемого металла. Каждая химическая реакция должна быть рассмотрена индивидуально. Алюминий, хром и железо могут растворяться в концентрированной кислоте, но при условии сильного нагревания. В результате образуется соль металла и продукты восстановления серной кислоты. Формулы выглядят следующим образом:

• 2Cr + 6H2SO4 = Cr2 (SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O.
• 8Al + 15H2SO4 = 4AL2 (SO4)3 + 3H2S↑ + 12H2O.
• 2Fe + 6H2SO4 = FE (SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O.

Совершенно другую реакцию можно наблюдать в том случае, если нужно проверить взаимодействие кислоты с металлами. Происходит выделение SO2 и окисление неметаллов до высшей степени. Например:

• S + 2H2SO4 = 3SO2↑ + 2H2O.
• C + 2H2SO4 = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O.
• H2SO4 + H2S = SO2↑ + S↓ + 2H2O.
• 2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O.

В разбавленном виде кислота ничем не отличается от других похожих жидкостей. В категорию исключений входит только то, что H2SO4 не вступает в реакцию со свинцом, так как образовавшийся сульфат свинца невозможно растворить.

Токсичность и сферы применения

Серная кислота и олеум относятся к категории наиболее едких веществ. Они могут обжечь кожу, слизистые оболочки и дыхательные пути. Из-за неаккуратного обращения с агрессивной жидкостью не исключено возникновение химического ожога. Вдыхание паров этих веществ может спровоцировать кашель, затруднённое дыхание, бронхит.

В атмосфере может образовываться аэрозоль из-за ядовитого дыма металлургических и химических производств. В такой ситуации могут выпадать кислотные дожди.

При правильном применении H2SO4 может пригодиться в следующих случаях:

• Серийное производство минеральных удобрений.
• Изготовление электролита для свинцовых аккумуляторов.
• Производство химических волокон, взрывчатых и дымообразующих веществ, а также красителей.
• Получение солей и минеральных кислот.
• Изготовление пищевой добавки (эмульгатора) Е513.
• Использование в металлообрабатывающей, нефтяной, кожевенной, текстильной промышленности.
• Гидратация (например, этанол из этилена).
• Дегидратация (получение сложных и диэтиловых эфиров).
• Алкилирование. H2SO4 позволяет получить полиэтилен гликоль, изооктан, капролактам.
• Восстановление смол в очистительных фильтрах на участке производства дистиллированной воды.

Во всём мире в год используется до 160 тонн кислоты. Больше всего эту жидкость применяют в производстве минеральных удобрений. По этой причине сернокислотные заводы стараются возводить вместе с предприятиями, которые будут заниматься изготовлением удобрений.

Не менее востребованными являются соли серной кислоты. Мирабилит (Nа2SO4•10Н2O) был получен немецким химиком И. Глаубером, который экспериментировал с тем, как действует H2SO4 на хлорид натрия. В медицинской практике это средство используется в качестве слабительного.

Спрос также получил железный купорос (FeSO4*7H2O), который ранее применяли для лечения диагностированной чесотки. Но в настоящее время этот химический компонент используется только для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Применение большой концентрации железного купороса чревато гибелью обработанной культуры. Медный купорос (CuSO4*5H2O) получил большой спрос в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений.

Источник: nauka.club