Какие продукты образуются при растворении железа в концентрированной азотной кислоте

А вы хорошо пишете уравнения химических реакций? Или вы смотрите на них как на Фредди Крюгера? Тогда вам сюда, для аналитического знакомства с 32 заданием ЕГЭ по химии (реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ). Это – достаточно сложное задание. Но… Как говорил мой очень хороший знакомый, “сложное” значит ” с ложью”. Спорить не буду, но для 32 задания такая интерпретация эпитета “сложный” абсолютно верно. Вас обманывают. Не составители ЕГЭ, а обычные преподаватели химии. Вам внушают, что свойства химических элементов и веществ можно выучить только путем запоминания. НЕТ, НЕТ и еще раз НЕТ! Запоминать, конечно, кое-что придется, но совсем чуть-чуть. Нужно уметь анализировать и пользоваться официальными шпаргалками. Не удивляйтесь. НА ЕГЭ по химии вам выдадут целых три (!) шпаргалки – Периодическую систему элементов, Таблицу растворимости и Ряд активности металлов.

Поняв закономерности изменения свойств элементов по таблице Менделеева, можно путем простого анализа описать свойства ЛЮБОГО вещества и определить возможность или невозможность протекания реакций с другими веществами.

По таблице растворимости можно предположить протекание реакций обмена и реакций, протекающих по механизму необратимого гидролиза.

По ряду активности металлов можно написать реакции электролиза, реакции замещения, даже многие реакции разложения солей.

На реальном примере 32 задания ЕГЭ по химии, попытаюсь показать вам, как нужно работать с такого рода заданиями. Будем имитировать выполнение задания на сканах работы ЕГЭ моего ученика.

Серу растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Выделившийся при этом бурый газ пропустили над нагретым порошком меди. Полученное твердое вещество растворили в соляной кислоте. К образовавшемуся раствору добавили йодоводородную кислоту, при этом наблюдали образование осадка и изменение цвета раствора. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

1. Серу растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании.

Очевидно, что протекает реакция между серой и азотной кислотой. Определим тип реакции. Сера – неметалл, азотная кислота – кислота-окислитель. Между ними возможна только окислительно-восстановительная реакция. Теперь то, что нужно помнить. Концентрированная азотная кислота в ОВР в качестве продукта обычно дает оксид азота (IV) – газ бурого цвета, разбавленная – оксид азота (II), бесцветный газ. Напишем уравнение ОВР методом полуреакций.

2. Выделившийся при этом бурый газ пропустили над нагретым порошком меди.

Бурый газ – оксид азота (IV), реагирует с порошком меди до некого твердого вещества (это следует из условия). Как протекает реакция? Попытаемся разобраться. Воспользуемся первой шпаргалкой – Периодической системой элементов. Азот имеет более высокую электроотрицательность и проявляет более сильную окислительную активность. Медь – металл, гораздо более сильный восстановитель. В этой реакции азот восстановится до простого вещества, а медь окислится за счет кислорода, который покинет атом азота и соединится с атомом меди. Твердое вещество – это оксид меди (II), порошок черного цвета.

3. Полученное твердое вещество растворили в соляной кислоте.

Это очень легкая реакция. Оксид меди (II) – основный оксид, поэтому он легко реагирует с кислотами с образованием солей. Небольшая ремарка – химические реакции, в принципе, протекают между представителями разных полюсов (окислитель – восстановитель, кислота – основание) или по “принципу сильного” (сильный вытесняет слабого). Обещаю раскрыть эту ремарку более детально в других статьях.

4. К образовавшемуся раствору добавили йодоводородную кислоту, при этом наблюдали образование осадка и изменение цвета раствора.

Образование осадка и изменение цвета раствора – признаки химической реакции. Какой? В неорганической химии нам известны несколько механизмов реакций: без изменения степени окисления (реакции обмена), окислительно-восстановительные реакции, реакции, протекающие по механизму необратимого гидролиза. Проведем анализ. Допустим, это реакция обмена. Воспользуемся Таблицей растворимости. Предполагаемый продукт – хлорид меди (II) в таблице обозначен “-“. Значит, реакция обмена не протекает. Возможно, это реакция необратимого гидролиза? Тоже нет, поскольку гидролиз по аниону не протекает (сильный анион). Остается только ОВР. Окислитель – медь в хлориде меди (II), она восстанавливается до меди (I), восстановитель – иод в иодоводороде, он окисляется до свободного иода. Откуда я знаю, какие продукты образуются? А я и не знаю, я анализирую по градационным шкалам степеней окисления? Что это такое? Это – мой авторский секрет. Я его раскрою обязательно на моих занятиях и, возможно, в других статьях. А пока пишем уравнение реакции между хлоридом меди (II) и иодоводородом. Осадок – это оксид меди (I) красно-коричневого цвета. Цвет раствора изменился с насыщенно голубого (за счет иона меди (II)) на рыжевато-коричневый (за счет свободного иода).

Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы “Решение задач по химии” – и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!

PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.

Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова

Алюминий

а) Хорошо растворяется в соляной кислоте. Медленно растворяется в концентрированной и разбавленной  HNO3 н разбавленной Н2SO4.

б) Алюминий и его сплавы хорошо растворяются в концентрированных растворах едких щелочей (20—40% NaOH или KОН).

Бериллий

Хорошо растворяется в соляной и серной кислотах, а также в азотной кислоте при нагревании. Холодная азотная кислота пассивирует металл вследствие образования пленки окиси бериллия.

Бор

Растворяется в кислотах-окислителях: в концентрированных азотной и серной, а также в хлорной при нагревании до белого дыма. Сплавляется с едкими щелочами, образуя метабораты.

Ванадий

Растворяется на холоду в «царской водке» и в азотной кислоте. При нагревании растворяется в концентрированной серной и плавиковой кислотах. Сплавляется со щелочами, образуя соли ванадиевой кислоты (ванадаты). Нерастворим в разбавленных серной и соляной кислотах.

Висмут

Хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте, в смеси азотной и соляной кислот, в горячей концентрированной серной кислотах. Нерастворим в разбавленных соляной и серной кислотах.

Вольфрам

Нерастворим в серной и соляной кислотах. Концентрированная азотная кислота и «царская водка» окисляют вольфрам с поверхности, переводя его в нерастворимую вольфрамовую кислоту. Растворяется в смеси плавиковой и азотной кислот. Растворим в смесях кислот, содержащих фосфорную кислоту, вследствие образования комплексной вольфрамо-фосфорной кислоты H7[P(W2O7)6]*xH2O

Растворяется в насыщенном растворе щавелевой кислоты в присутствии перекиси водорода. Сплавляется со щелочами или Na2CO3 в присутствии окислителей (например, КСlO3) с образованием солей вольфрамовой кислоты.

Гафний

В соляной и серной кислотах нерастворим. Легко растворяется в «царской водке» и плавиковой кислоте.

Германий

Хорошо растворяется в «царской водке», а также в щелочном растворе перекиси водорода. Кислоты на германий действуют слабо; в азотной кислоте образуется гидрат двуокиси германия.

Железо

Легко растворяется в азотной кислоте, разбавленной серной, а также в соляной кислоте. Чистейшее железо растворяется в азотной кислоте, но не растворяется в соляной.

Золото

Растворяется в смеси соляной и азотной кислот, так называемой “царской водке”

Индий

Легко растворяется в соляной кислоте, медленно — в серной, с трудом в концентрированной азотной кислоте.

Кадмий

Растворяется в горячей разбавленной азотной кислоте. Плохо растворяется в разбавленной соляной и серной кислотах; растворение ускоряется в присутствии перекиси водорода.

Кобальт