Вариант 4 1. Приведите устойчивые степени окисления, харак- терные для азота. Приведите примеры соединений азота в каждой степени окисления. Укажите, какими окисли- тельно-восстановительными свойствами обладает каждое соединение за счет азота. 2. Осуществите превращения: NaCi→?→ Cl2→ NaClO3→? → AgCi. 3. Предложите план распознавания растворов нитрата аммония, фосфата натрия и фторида натрия. Приведите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Ука- жите признак каждой реакции. 4. Закончите уравнения реакции. Составьте электрон- ный баланс. Укажите окислитель и восстановитель. P + H2SO4(конц.) → ? + ?+? 5. Какую массу 10%-ного раствора азотной кислоты та (IV) и 4,48 л кислорода (н.у.) через воду? можно получить, пропустив смесь 8,96 л оксида азо-

1. Степени окисления азота

• -3 (например, NH₃ – аммиак): проявляет восстановительные свойства.
• -2 (например, N₂H₄ – гидразин).
• -1 (например, NH₂OH – гидроксиламин).
• 0 (элементарный азот, N₂): может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
• +1 (например, N₂O – оксид азота(I) или закись азота).
• +2 (например, NO – оксид азота(II)).
• +3 (например, N₂O₃ – оксид азота(III), HNO₂ – азотистая кислота): может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
• +4 (например, NO₂ – оксид азота(IV), N₂O₄).
• +5 (например, N₂O₅ – оксид азота(V), HNO₃ – азотная кислота): проявляет окислительные свойства.

2. Превращения

1. NaCl → Cl₂ (электролиз раствора NaCl)
2. Cl₂ → NaClO₃ (взаимодействие Cl₂ с горячим раствором щелочи)
3. NaClO₃ → O₂ (термическое разложение NaClO₃)
4. O₂ + Ag → Ag₂O
5. Ag₂O + HCl → AgCl + H₂O

3. План распознавания растворов нитрата аммония, фосфата натрия и фторида натрия

1. Добавляем нитрат серебра (AgNO₃) ко всем растворам.
   • Фосфат натрия (Na₃PO₄) даст желтый осадок: Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3NaNO₃ + Ag₃PO₄↓
   • Фторид натрия (NaF) не даст видимых изменений.
   • Нитрат аммония (NH₄NO₃) также не даст видимых изменений.
2. Добавляем раствор хлорида кальция (CaCl₂) к оставшимся двум пробиркам (с фторидом и нитратом аммония).
   • Фторид натрия (NaF) даст осадок фторида кальция: 2NaF + CaCl₂ → 2NaCl + CaF₂↓
   • Нитрат аммония (NH₄NO₃) реакции не даст.

4. Уравнение реакции и электронный баланс

P + 5H₂SO₄(конц.) → H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

Электронный баланс:

• P⁰ - 5e⁻ → P⁺⁵ (окисление, фосфор – восстановитель)
• S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴ (восстановление, сера – окислитель)

5. Расчет массы 10%-ного раствора азотной кислоты

Сначала определим количество вещества NO₂ и O₂:

n(NO₂) = 8.96 л / 22.4 л/моль = 0.4 моль

n(O₂) = 4.48 л / 22.4 л/моль = 0.2 моль

Реакция поглощения NO₂ водой в присутствии O₂: 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Из уравнения реакции видно, что 4 моль NO₂ реагируют с 1 моль O₂.

Так как у нас 0.4 моль NO₂ и 0.2 моль O₂, кислород в избытке. Весь NO₂ прореагирует.

n(HNO₃) = n(NO₂) = 0.4 моль

m(HNO₃) = 0.4 моль * 63 г/моль = 25.2 г

Теперь найдем массу 10%-ного раствора HNO₃:

m(раствора) = (m(HNO₃) / массовая доля) = (25.2 г / 0.1) = 252 г