Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ - Лидин Ростислав Александрович - Страница 9

22. В схеме превращений

вещества А и Б указаны в наборе

1) NaNO 3, Н 2O

2) HNO3, КОН

3) N 2O, NaOH

4) HNO 3, Н 2O

23. Составьте уравнения возможных реакций по схеме

FeS > H 2S + PbS > PbSO 4> Pb(HSO 4) 2

24. Составьте уравнения четырех возможных реакций между веществами:

1) азотная кислота (конц.)

2) углерод (графит или кокс)

3) оксид кальция

4) оксид железа(II)

5. Металлы главных подгрупп I–III групп

5.1. Натрий

Натрий– элемент 3-го периода и IA-группы Периодической системы, порядковый номер 11. Электронная формула атома [ 10Ne]3s 1, степени окисления +I и 0. Имеет малую электроотрицательность (0,93), проявляет только металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Почти все соли натрия хорошо растворимы в воде.

В природе – пятыйпо химической распространенности элемент (второй среди металлов), встречается только в виде соединений. Жизненно важный элемент для всех организмов.

Натрий, катион натрия и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в ярко-желтый цвет ( качественное обнаружение).

Натрий Na. Серебристо-белый металл, легкий, мягкий (режется ножом), низкоплавкий. Хранят натрий в керосине. С ртутью образует жидкий сплав — амальгаму(до 0,2 % Na).

Весьма реакционноспособный, во влажном воздухе натрий медленно покрывается гидроксидной пленкой и теряет блеск (тускнеет):

Натрий химически активен, сильный восстановитель. Воспламеняется на воздухе при умеренном нагревании (>250 °C), реагирует с неметаллами:

2Na + O 2= Na 2O 22Na + H 2= 2NaH

2Na + Cl 2= 2NaCl 2Na + S = Na 2S

6Na + N 2= 2Na 3N 2Na + 2C = Na 2C 2

Очень бурно и с большим экзо-эффектом натрий реагирует с водой:

2Na + 2H 2O = 2NaOH + Н 2^ + 368 кДж

От теплоты реакции кусочки натрия расплавляются в шарики, которые начинают беспорядочно двигаться из-за выделения Н 2. Реакция сопровождается резкими щелчками вследствие взрывов гремучего газа (Н 2+ O 2). Раствор окрашивается фенолфталеином в малиновый цвет (щелочная среда).

В ряду напряжений натрий стоит значительно левее водорода, из разбавленных кислот HCl и H 2SO 4вытесняет водород (за счет Н 2O и Н +).

Получениенатрия в промышленности:

(см. также ниже получение NaOH).

Натрий применяется для получения Na 2O 2, NaOH, NaH, а также в органическом синтезе. Расплавленный натрий служит теплоносителем в ядерных реакторах, а газообразный – используется как наполнитель желтосветных ламп наружного освещения.

Оксид натрия Na 2O. Основный оксид. Белый, имеет ионное строение (Na +) 2O 2-. Термически устойчивый, при прокаливании медленно разлагается, плавится под избыточным давлением пара Na. Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Энергично реагирует с водой (образуется сильнощелочной раствор), кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, кислородом (под давлением). Применяется для синтеза солей натрия. Не образуется при сжигании натрия на воздухе.

Уравнения важнейших реакций:

Получение:термическое разложение Na 2O 2(см.), а также сплавление Na и NaOH, Na и Na 2O 2:

2Na + 2NaOH = 2Na aO + H 2 (600 °C)

2Na + Na 2O 2= 2Na aO (130–200 °C)

Пероксид натрияNa 2O 2. Бинарное соединение. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение (Na +) 2O 2 2-. При нагревании разлагается, плавится под избыточным давлением O 2. Поглощает углекислый газ из воздуха. Полностью разлагается водой, кислотами (выделение O 2при кипячении — качественная реакцияна пероксиды). Сильный окислитель, слабый восстановитель. Применяется для регенерации кислорода в изолирующих дыхательных приборах (реакция с СO 2), как компонент отбеливателей ткани и бумаги. Уравнения важнейших реакций:

2Na 2O 2= 2Na 2O + O 2 (400–675 °C, вакуум)

Na 2O 2+ 2Н 2O = Н 2O 2+ 2NaOH (на холоду)

2Na 2O 2+ 2Н 2O = O 2^ + 4NaOH (кипячение)

Na 2O 2+ 2НCl (разб.) = 2NaCl + Н 2O 2 (на холоду)

2Na 2O 2+ 4НCl (разб.) = 4НCl + 2Н 2O + O 2^ (кипячение)

2Na 2O 2+ 2CO 2= Na 2CO 3+ O 2

Na 2O 2+ CO = Na 2CO 3

Na 2O 2+ 4H ++ 2I -= I 2v + 2H 2O + 2Na +

5Na 2O 2+ 16H ++ 2MnO 4 -= 5O 2^ + 2Mn 2++ 8H 2O + 10Na +

3Na 2O 2+ 2[Cr(OH) 6] 3-= 2CrO 2 4-+ 8OH -+ 2H 2O + 6Na + (80 °C)

Получение:сжигание Na на воздухе.

Гидроксид натрияNaOH.Основный гидроксид, щелочь, техническое название едкий натр.Белые кристаллы с ионным строением (Na +)(OH -). Расплывается на воздухе, поглощая влагу и углекислый газ (образуется NaHCO 3). Плавится и кипит без разложения. Вызывает тяжелые ожоги кожи и глаз.

Хорошо растворим в воде (с экзо-эффектом, +56 кДж). Реагирует с кислотными оксидами, нейтрализует кислоты, вызывает кислотную функцию у амфотерных оксидов и гидроксидов:

NaOH (разб.) + H 3PO 4(конц.) = NaH 2PO 4+ H 2O

2NaOH (разб.) + H 3PO 4(разб.) = Na 2HPO 4+ 2H 2O

3NaOH (конц.) + H 3PO 4(разб.) = Na 3PO 4+ 3H 2O

2NaOH (T)+ M 2O 3= 2NaMO 2+ H 2O (1000 °C, M = Al, Cr)

2NaOH (конц.) + 3H 2O + AI 2O 3= 2Na[Al(OH) 4] (кипячение)

2NaOH (T)+ M(OH) 2= Na 2MO 2+ 2H 2O (500 °C, M = Be, Zn)

2NaOH (конц.) + Zn(OH) 2= Na 2[Zn(OH) 4]

Осаждает нерастворимые гидроксиды:

2NaOH + MCl 2= 2NaCl + M(OH) 2v (M = Mg, Cu)

Подвергает дисмутации галогены и серу: