1. Составить уравнения реакций, характеризующих химические свойства металлов К. Mg, Be, Al, Fe.Реакции рассматривать в свете теории ОВР и ТЭД. Дать название и характеристику полученным соединениям.
2. При взаимодействии 10 г кальция соляной кислотой было получено 10 л водорода. Сколько это составляет от теоретически возможного выхода.
Цепочка №1.
₁ ₂ ₃ ₄
Mg → MgO → MgCO₃ → MgCl₂ → Mg(OH)₃
1. 2Mg + O₂ = 2MgO
2. MgO + H₂CO₃ = MgCO₃ + H₂O
3. MgCO₃ + 2HF = MgF₂ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O
4. MgCl₂ + 2KOH = Mg(OH)₂ + 2KCl
Цепочка №2.
₁ ₂ ₃ ₄
Mg → MgCl₂ → MgCO₃ → MgO → MgCl₂
1. Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
2. MgCl₂ + Na₂CO₃ = MgCO₃ + 2NaCl
t
3. MgCO₃ = MgO + CO₂
4. MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O
Цепочка №3.
₁ ₂ ₃ ₄
Cr₂O₃ → Cr → CrCl₃ → Cr(OH)₃ → Cr₂(SO₄)₃
1. Cr₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Cr
2. 2Сr + 6HCl = 2CrCl₃ + 3H₂
3. CrCl₃ + 3NaOH = 3NaCl + Cr(OH)₃
4. 2Cr(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O
Цепочка №4.
₁ ₂ ₃
ZnS → ZnO → Zn(NO₃)₂ → ZnO
1. 2 ZnS + 3 O₂ = 2ZnO + 2 SO₂
2. ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O
t
3. 2Zn(NO₃)₂ = 2ZnO + 4NO₂ + O₂
Цепочка №5.
₁ ₂ ₃ ₄
Al → Al(OH)₃ → Al₂O₃ → AlCl₃ → Al(NO₃)₃
1. 2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂
t
2. 2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O
3. Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O
4. AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl
ответ: Генетический ряд металла состоит из простого вещества, оксида, гидроксида и соли:
металл — основный оксид — основание — соль.
Все металлы можно разделить на две группы: активные и неактивные.
К активным относят металлы, реагирующие с водой при обычных условиях. Это 10 металлов: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций, кальций, стронций, барий, радий. Их оксиды соединяются с водой с образованием растворимых гидроксидов — щелочей.
Остальные металлы менее активны. Их оксиды не реагируют с водой, а основания в воде не растворяются. Поэтому из оксида получить основание можно только через соль. Для неактивных металлов генетический ряд выглядит так:
металл — основный оксид — соль1 — основание — соль2.
1. Генетические ряды активных металлов:
Ряд лития: Li→Li2O→LiOH→Li2SO4.
Ряд кальция: Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3.
Ряд бария: Ba→BaO→Ba(OH)2→Ba3(PO4)2.
Составим уравнения для генетического ряда бария:
2Ba+O2=2BaO,
BaO+H2O=Ba(OH)2,
3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO4)2+6H2O.
3Ba(OH)2+P2O5=Ba3(PO4)2⏐↓+3H2O ,
3Ba(OH)2+2Na3PO4=Ba3(PO4)2⏐↓+6NaOH .
2. Генетические ряды неактивных металлов:
Ряд магния: Mg→MgO→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 .
Ряд железа: Fe→FeO→FeSO4→Fe(OH)2→Fe(NO3)2 .
Ряд меди: Cu→CuO→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuCl2 .
Составим уравнения реакций для ряда меди:
2Cu+O2=2CuO ,
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O ,
Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaNO3 ,
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O .