Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем схему превращений азотсодержащих соединений по стадиям.

1. Первая стадия: NO₂ → X
Оксид азота(IV) NO₂ является кислотным оксидом, которому соответствуют сразу две кислоты — азотистая (HNO₂) и азотная (HNO₃). При взаимодействии NO₂ с водой в присутствии избытка кислорода или при диспропорционировании в теплой воде образуется азотная кислота. Из предложенного списка веществ под номером 2 указана азотная кислота (HNO₃).
Уравнение реакции:
4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃
(или 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO↑)
Таким образом, вещество X — это HNO₃ (вариант 2).

2. Вторая стадия: X → (Y) → NO
Нам необходимо из азотной кислоты (HNO₃) получить оксид азота(II) NO. Азотная кислота является сильным окислителем. Чтобы понизить степень окисления азота с +5 (в HNO₃) до +2 (в NO), нужно добавить восстановитель.
В списке веществ под номером 3 указана медь (Cu). Медь — это малоактивный металл, который при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой восстанавливает её именно до NO.
Уравнение реакции:
3Cu + 8HNO₃(разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
Следовательно, вещество Y — это Cu (вариант 3).

Проверим остальные варианты:
- Вода (1) не превратит HNO₃ в NO.
- Водород (4) и азот (5) не являются типичными реагентами для лабораторного получения NO из азотной кислоты в данных условиях.

Ответ: X — 2 (HNO₃), Y — 3 (Cu).

Источник: ФИПИ