Задание №31 — Основы неорганической химии
Натрий сожгли в кислороде. Полученное вещество обработали оксидом углерода(IV). Газообразный продукт реакции прореагировал при нагревании с железом. Полученный чёрный порошок растворили в концентрированной азотной кислоте, при этом наблюдали выделение бурого газа. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Натрий сгорает в кислороде до пероксида Na2O2. С углекислым газом пероксид даёт карбонат и кислород — этот газообразный продукт и реагирует далее с железом, давая чёрную окалину Fe3O4. Бурый газ в последней стадии — NO2.
1) При горении в кислороде натрий даёт именно пероксид, а не оксид.
2Na + O2 → (t°) Na2O2
2) Пероксид поглощает CO2 и выделяет кислород (реакция регенерации воздуха); газообразный продукт — O2.
2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑
3) Горение железа в кислороде даёт чёрный порошок железной окалины.
3Fe + 2O2 → (t°) Fe3O4
4) Концентрированная азотная кислота доокисляет Fe+2 из окалины до Fe+3, сама восстанавливаясь до бурого газа NO2.
Fe3O4 + 10HNO3 (конц.) → 3Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5H2O
Проверка: в четвёртом уравнении по азоту: слева 10, справа 9 (в трёх Fe(NO3)3) + 1 (в NO2) = 10; по кислороду: 4 + 30 = 34 и 27 + 2 + 5 = 34.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
1) 2Na + O2 → (t°) Na2O2
2) 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑
3) 3Fe + 2O2 → (t°) Fe3O4
4) Fe3O4 + 10HNO3 (конц.) → 3Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5H2O
Источник: ФИПИ