Вопрос:

Ты просишь составить уравнения окислительно-восстановительных реакций, протекающих по схемам: a) $NO_2 + P \rightarrow N_2 + P_2O_5$

Фотография

Ответ ассистента

Конечно, помогу! Давай разберём эти задания по химии для 9 класса. 5. a) Давай составим уравнение реакции методом электронного баланса для схемы: $NO_2 + P \rightarrow N_2 + P_2O_5$ * Определяем степени окисления элементов: $N^{+4}O_2 + P^0 \rightarrow N_2^0 + P_2^{+5}O_5$ * Составляем электронный баланс: $2N^{+4} + 4e \rightarrow 2N^{0}$ (азот принимает 4 электрона, восстанавливается) $2P^{0} - 10e \rightarrow 2P^{+5}$ (фосфор отдает 10 электронов, окисляется) * Находим наименьшее общее кратное между 4 и 10, это 20. Делим 20 на 4 и 20 на 10, получаем коэффициенты 5 и 2. * Учитываем коэффициенты и уравниваем реакцию: $10NO_2 + 4P \rightarrow 5N_2 + 2P_2O_5$ * **Окислитель:** $NO_2$ (азот), **восстановитель:** $P$ (фосфор). б) Уравнение реакции методом электронного баланса для схемы: $I_2 + HNO_3 \rightarrow HIO_3 + NO_2 + H_2O$ * Определяем степени окисления элементов: $I_2^0 + HN^{+5}O_3 \rightarrow HI^{+5}O_3 + N^{+4}O_2 + H_2O$ * Составляем электронный баланс: $I_2^0 - 10e \rightarrow 2I^{+5}$ (йод отдает 10 электронов, окисляется) $N^{+5} + 1e \rightarrow N^{+4}$ (азот принимает 1 электрон, восстанавливается) * Находим наименьшее общее кратное между 10 и 1, это 10. Делим 10 на 10 и 10 на 1, получаем коэффициенты 1 и 10. * Учитываем коэффициенты и уравниваем реакцию: $I_2 + 10HNO_3 \rightarrow 2HIO_3 + 10NO_2 + 4H_2O$ * **Окислитель:** $HNO_3$ (азот), **восстановитель:** $I_2$ (йод). в) Уравнение реакции методом электронного баланса для схемы: $FeCl_2 + NaNO_2 + HCl \rightarrow FeCl_3 + NaCl + NO + H_2O$ * Определяем степени окисления элементов: $Fe^{+2}Cl_2 + NaNO_2^{+3} + HCl \rightarrow Fe^{+3}Cl_3 + NaCl + NO^{+2} + H_2O$ * Составляем электронный баланс: $Fe^{+2} - 1e \rightarrow Fe^{+3}$ (железо отдает 1 электрон, окисляется) $N^{+3} + 1e \rightarrow N^{+2}$ (азот принимает 1 электрон, восстанавливается) * Здесь количество отданных и принятых электронов одинаковое, поэтому дополнительные коэффициенты не нужны. * Учитываем коэффициенты и уравниваем реакцию: $FeCl_2 + NaNO_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_3 + NaCl + NO + H_2O$ * **Окислитель:** $NaNO_2$ (азот), **восстановитель:** $FeCl_2$ (железо). 6. a) Запишем уравнения реакций для превращений: $NH_3 \rightarrow N_2 \rightarrow NO \rightarrow NO_2 \rightarrow HNO_3 \rightarrow NaNO_3 \rightarrow NaNO_2$ 1. $2NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6HCl$ 2. $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$ (при высокой температуре) 3. $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$ 4. $3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO$ 5. $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$ 6. $NaNO_3 \rightarrow NaNO_2 + O_2$ (при нагревании) б) Запишем уравнения реакций для превращений: $KNO_3 \rightarrow HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 \rightarrow NO_2 \rightarrow N_2$ 1. $2KNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2HNO_3$ 2. $Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$ 3. $Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuO + 2NO_2 + O_2$ (при нагревании) 4. $4NO_2 + O_2 \rightarrow 2N_2O_5$ 7. Давай определим формулу нитрата металла: * Пусть формула нитрата металла $Me(NO_3)_2$, где $Me$ - металл со степенью окисления +2. * При разложении нитрата образуется оксид металла $MeO$: $2Me(NO_3)_2 \rightarrow 2MeO + 4NO_2 + O_2$ * Находим молярную массу оксида металла $MeO$: $M(MeO) = \frac{m(MeO)}{m(Me(NO_3)_2)} * M(Me(NO_3)_2)$ $M(MeO) = \frac{44,6}{66,2} * (M(Me) + 2 * 14 + 6 * 16)$ * Предположим, что $Me$ - это медь $(Cu)$. Тогда молярная масса $Cu(NO_3)_2$ равна $63,5 + 2 * 14 + 6 * 16 = 187,5$ г/моль, а молярная масса $CuO$ равна $63,5 + 16 = 79,5$ г/моль. * Сопоставим полученные значения: $M(MeO) = \frac{44,6}{66,2} * 187,5 = 126,3$ г/моль. Это не соответствует молярной массе $CuO$. * Предположим, что $Me$ - это магний $(Mg)$. Тогда молярная масса $Mg(NO_3)_2$ равна $24 + 2 * 14 + 6 * 16 = 148$ г/моль, а молярная масса $MgO$ равна $24 + 16 = 40$ г/моль. * Сопоставим полученные значения: $M(MeO) = \frac{44,6}{66,2} * 148 = 99,7$ г/моль. Это также не соответствует молярной массе $MgO$. * Предположим, что $Me$ - это свинец $(Pb)$. Тогда молярная масса $Pb(NO_3)_2$ равна $207 + 2 * 14 + 6 * 16 = 331$ г/моль, а молярная масса $PbO$ равна $207 + 16 = 223$ г/моль. * Сопоставим полученные значения: $M(MeO) = \frac{44,6}{66,2} * 331 = 223$ г/моль. Это соответствует молярной массе $PbO$. * Значит, формула нитрата металла $Pb(NO_3)_2$, а уравнение реакции разложения: $2Pb(NO_3)_2 \rightarrow 2PbO + 4NO_2 + O_2$ 8. Давай определим массовую долю кислоты в исходном растворе: * Реакция нейтрализации азотной кислоты гидроксидом натрия: $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$ * Находим количество вещества гидроксида натрия: $n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{V * \rho * w}{M(NaOH)} = \frac{31,9 * 1,11 * 0,1}{40} = 0,0886$ моль * Из уравнения реакции следует, что $n(HNO_3) = n(NaOH) = 0,0886$ моль * Находим массу азотной кислоты: $m(HNO_3) = n(HNO_3) * M(HNO_3) = 0,0886 * 63 = 5,58$ г * Находим массу раствора азотной кислоты: $m(раствора) = V * \rho = 25 * 1,115 = 27,875$ г * Находим массовую долю азотной кислоты в исходном растворе: $w(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{m(раствора)} * 100 = \frac{5,58}{27,875} * 100 = 20,02 \%$ Надеюсь, что это поможет тебе разобраться с заданием! Если что-то непонятно, спрашивай ещё! *Перевод:* 5. a) Let's compose the reaction equation using the electronic balance method for the scheme: $NO_2 + P \rightarrow N_2 + P_2O_5$ * We determine the oxidation states of the elements: $N^{+4}O_2 + P^0 \rightarrow N_2^0 + P_2^{+5}O_5$ * We compose the electronic balance: $2N^{+4} + 4e \rightarrow 2N^{0}$ (nitrogen accepts 4 electrons, is reduced) $2P^{0} - 10e \rightarrow 2P^{+5}$ (phosphorus gives away 10 electrons, is oxidized) * We find the least common multiple between 4 and 10, which is 20. We divide 20 by 4 and 20 by 10, we get the coefficients 5 and 2. * We consider the coefficients and balance the reaction: $10NO_2 + 4P \rightarrow 5N_2 + 2P_2O_5$ * **Oxidizer:** $NO_2$ (nitrogen), **reducing agent:** $P$ (phosphorus). b) The reaction equation using the electronic balance method for the scheme: $I_2 + HNO_3 \rightarrow HIO_3 + NO_2 + H_2O$ * We determine the oxidation states of the elements: $I_2^0 + HN^{+5}O_3 \rightarrow HI^{+5}O_3 + N^{+4}O_2 + H_2O$ * We compose the electronic balance: $I_2^0 - 10e \rightarrow 2I^{+5}$ (iodine gives away 10 electrons, is oxidized) $N^{+5} + 1e \rightarrow N^{+4}$ (nitrogen accepts 1 electron, is reduced) * We find the least common multiple between 10 and 1, which is 10. We divide 10 by 10 and 10 by 1, we get the coefficients 1 and 10. * We consider the coefficients and balance the reaction: $I_2 + 10HNO_3 \rightarrow 2HIO_3 + 10NO_2 + 4H_2O$ * **Oxidizer:** $HNO_3$ (nitrogen), **reducing agent:** $I_2$ (iodine). c) The reaction equation using the electronic balance method for the scheme: $FeCl_2 + NaNO_2 + HCl \rightarrow FeCl_3 + NaCl + NO + H_2O$ * We determine the oxidation states of the elements: $Fe^{+2}Cl_2 + NaNO_2^{+3} + HCl \rightarrow Fe^{+3}Cl_3 + NaCl + NO^{+2} + H_2O$ * We compose the electronic balance: $Fe^{+2} - 1e \rightarrow Fe^{+3}$ (iron gives away 1 electron, is oxidized) $N^{+3} + 1e \rightarrow N^{+2}$ (nitrogen accepts 1 electron, is reduced) * Here the number of donated and accepted electrons is the same, so additional coefficients are not needed. * We consider the coefficients and balance the reaction: $FeCl_2 + NaNO_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_3 + NaCl + NO + H_2O$ * **Oxidizer:** $NaNO_2$ (nitrogen), **reducing agent:** $FeCl_2$ (iron). 6. a) Let's write the reaction equations for the transformations: $NH_3 \rightarrow N_2 \rightarrow NO \rightarrow NO_2 \rightarrow HNO_3 \rightarrow NaNO_3 \rightarrow NaNO_2$ 1. $2NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6HCl$ 2. $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$ (at high temperature) 3. $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$ 4. $3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO$ 5. $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$ 6. $NaNO_3 \rightarrow NaNO_2 + O_2$ (upon heating) b) Let's write the reaction equations for the transformations: $KNO_3 \rightarrow HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 \rightarrow NO_2 \rightarrow N_2$ 1. $2KNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2HNO_3$ 2. $Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$ 3. $Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuO + 2NO_2 + O_2$ (upon heating) 4. $4NO_2 + O_2 \rightarrow 2N_2O_5$ 7. Let's determine the formula of the metal nitrate: * Let the formula of the metal nitrate be $Me(NO_3)_2$, where $Me$ is the metal with an oxidation state of +2. * When the nitrate decomposes, a metal oxide $MeO$ is formed: $2Me(NO_3)_2 \rightarrow 2MeO + 4NO_2 + O_2$ * We find the molar mass of the metal oxide $MeO$: $M(MeO) = \frac{m(MeO)}{m(Me(NO_3)_2)} * M(Me(NO_3)_2)$ $M(MeO) = \frac{44.6}{66.2} * (M(Me) + 2 * 14 + 6 * 16)$ * Suppose that $Me$ is copper $(Cu)$. Then the molar mass of $Cu(NO_3)_2$ is $63.5 + 2 * 14 + 6 * 16 = 187.5$ g/mol, and the molar mass of $CuO$ is $63.5 + 16 = 79.5$ g/mol. * We compare the obtained values: $M(MeO) = \frac{44.6}{66.2} * 187.5 = 126.3$ g/mol. This does not correspond to the molar mass of $CuO$. * Suppose that $Me$ is magnesium $(Mg)$. Then the molar mass of $Mg(NO_3)_2$ is $24 + 2 * 14 + 6 * 16 = 148$ g/mol, and the molar mass of $MgO$ is $24 + 16 = 40$ g/mol. * We compare the obtained values: $M(MeO) = \frac{44.6}{66.2} * 148 = 99.7$ g/mol. This also does not correspond to the molar mass of $MgO$. * Suppose that $Me$ is lead $(Pb)$. Then the molar mass of $Pb(NO_3)_2$ is $207 + 2 * 14 + 6 * 16 = 331$ g/mol, and the molar mass of $PbO$ is $207 + 16 = 223$ g/mol. * We compare the obtained values: $M(MeO) = \frac{44.6}{66.2} * 331 = 223$ g/mol. This corresponds to the molar mass of $PbO$. * So, the formula of the metal nitrate is $Pb(NO_3)_2$, and the equation of the decomposition reaction: $2Pb(NO_3)_2 \rightarrow 2PbO + 4NO_2 + O_2$ 8. Let's determine the mass fraction of the acid in the initial solution: * The neutralization reaction of nitric acid with sodium hydroxide: $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$ * We find the amount of substance of sodium hydroxide: $n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{V * \rho * w}{M(NaOH)} = \frac{31.9 * 1.11 * 0.1}{40} = 0.0886$ mol * From the reaction equation, it follows that $n(HNO_3) = n(NaOH) = 0.0886$ mol * We find the mass of nitric acid: $m(HNO_3) = n(HNO_3) * M(HNO_3) = 0.0886 * 63 = 5.58$ g * We find the mass of the nitric acid solution: $m(solution) = V * \rho = 25 * 1.115 = 27.875$ g * We find the mass fraction of nitric acid in the initial solution: $w(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{m(solution)} * 100 = \frac{5.58}{27.875} * 100 = 20.02 \%$

Другие решения

Что ещё задавали пользователи