Как решить цепочку превращений с электронным балансом: N2 --> NH3 --> NO --> NO2 --> HNO3 --> KNO3? Как расставить коэффициенты методом электронного баланса в реакциях H2S + HNO3 --> S + NO + H2O и Ca + HNO3(разб) --> Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O? Также, как рассчитать массу образовавшейся соли в задаче, где водный раствор, содержащий фосфорную кислоту массой 19,6 г, нейтрализовали гидроксидом кальция массой 18,5 г?

Химия 9 класс Окислительно-восстановительные реакции и расчеты в химии цепочка превращений электронный баланс коэффициенты реакции H2S + HNO3 Ca + HNO3 расчет массы соли фосфорная кислота гидроксид кальция нейтрализация химические реакции

Давайте разберем все ваши вопросы по порядку.

1. Цепочка превращений с электронным балансом:

Цепочка превращений: N2 --> NH3 --> NO --> NO2 --> HNO3 --> KNO3.

Для каждой реакции мы должны определить изменения в степени окисления и составить уравнения с учетом электронного баланса.

1. N2 --> NH3:
   • Степень окисления N в N2 = 0.
   • Степень окисления N в NH3 = -3.
   • Изменение: 2 атома N (0 до -3) = 6 электронов.
2. NH3 --> NO:
   • Степень окисления N в NH3 = -3.
   • Степень окисления N в NO = +2.
   • Изменение: 1 атом N (-3 до +2) = 5 электронов.
3. NO --> NO2:
   • Степень окисления N в NO = +2.
   • Степень окисления N в NO2 = +4.
   • Изменение: 1 атом N (+2 до +4) = 2 электрона.
4. NO2 --> HNO3:
   • Степень окисления N в NO2 = +4.
   • Степень окисления N в HNO3 = +5.
   • Изменение: 1 атом N (+4 до +5) = 1 электрон.
5. HNO3 --> KNO3:
   • Степень окисления N в HNO3 = +5.
   • Степень окисления N в KNO3 = +5.
   • Изменение: нет, это не окисление и не восстановление.

Теперь, когда мы определили изменения в степени окисления, мы можем составить уравнения для каждой реакции, расставляя коэффициенты, чтобы сбалансировать электроны.

2. Расставить коэффициенты методом электронного баланса:

Реакция 1: H2S + HNO3 --> S + NO + H2O

1. Определяем степени окисления:
• S в H2S = -2, S в S = 0 (окисление, потеря 2 электронов);
• N в HNO3 = +5, N в NO = +2 (восстановление, получение 3 электронов).

Сначала уравниваем электроны: 3 молекулы H2S (6 электронов) и 2 молекулы HNO3 (6 электронов).

Уравнение будет: 3 H2S + 2 HNO3 --> 3 S + 2 NO + 4 H2O.

Реакция 2: Ca + HNO3(разб) --> Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

1. Определяем степени окисления:
• Ca = 0, Ca в Ca(NO3)2 = +2 (окисление, потеря 2 электронов);
• N в HNO3 = +5, N в NH4NO3 = -3 (восстановление, получение 8 электронов).

Уравниваем электроны: 1 молекула Ca (2 электрона) и 4 молекулы HNO3 (8 электронов).

Уравнение будет: Ca + 4 HNO3 --> Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 2 H2O.

3. Расчет массы образовавшейся соли:

Дано: масса фосфорной кислоты (H3PO4) = 19,6 г, масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) = 18,5 г.

Сначала найдем количество вещества H3PO4 и Ca(OH)2:

• Молярная масса H3PO4 = 3*1 + 31 + 4*16 = 98 г/моль;
• Количество H3PO4 = 19,6 г / 98 г/моль = 0,2 моль;
• Молярная масса Ca(OH)2 = 40 + 2*16 + 2*1 = 74 г/моль;
• Количество Ca(OH)2 = 18,5 г / 74 г/моль = 0,25 моль.

Теперь уравняем реакцию нейтрализации:

H3PO4 + Ca(OH)2 --> Ca3(PO4)2 + H2O.

Из уравнения видно, что 2 моль H3PO4 реагируют с 3 моль Ca(OH)2 для образования 1 моль Ca3(PO4)2.

Сначала определяем, какой реагент в избытке:

• Для 0,2 моль H3PO4 нужно 0,2 * (3/2) = 0,3 моль Ca(OH)2.
• Поскольку у нас только 0,25 моль Ca(OH)2, то Ca(OH)2 является лимитирующим реагентом.

Теперь находим массу образовавшейся соли Ca3(PO4)2:

• Из 3 моль Ca(OH)2 получается 1 моль Ca3(PO4)2;
• 0,25 моль Ca(OH)2 даст 0,25/3 = 0,0833 моль Ca3(PO4)2;
• Молярная масса Ca3(PO4)2 = 3*40 + 2*(31 + 4*16) = 310 г/моль;
• Масса Ca3(PO4)2 = 0,0833 моль * 310 г/моль = 25,83 г.

Таким образом, масса образовавшейся соли составляет примерно 25,83 г.

Привет! Давай разберемся с цепочкой превращений и реакциями с электронным балансом, а также с расчетом массы соли. Это очень увлекательно!

1. Цепочка превращений с электронным балансом:

• N2 --> NH3: В этой реакции азот (N) восстанавливается до аммиака (NH3). Нужны 6 электронов для восстановления.
• NH3 --> NO: Аммиак окисляется до оксида азота (NO). Здесь происходит потеря 3 электронов.
• NO --> NO2: Оксид азота окисляется до диоксида азота (NO2). Потеря 1 электрона.
• NO2 --> HNO3: Диоксид азота окисляется до азотной кислоты (HNO3). Потеря 1 электрона.
• HNO3 --> KNO3: Азотная кислота нейтрализуется с калийной солью, образуя нитрат калия (KNO3). Здесь не идет окисление или восстановление.

Таким образом, мы видим, как азот проходит через разные формы, теряя и принимая электроны!

2. Расстановка коэффициентов методом электронного баланса:

Теперь рассмотрим реакции:

a) H2S + HNO3 --> S + NO + H2O

• H2S окисляется до серы (S), теряя 2 электрона.
• HNO3 восстанавливается до NO, принимая 3 электрона.
• Составляем уравнение: 6H2S + 6HNO3 --> 6S + 6NO + 6H2O.

b) Ca + HNO3(разб) --> Ca(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

• Кальций (Ca) окисляется до Ca(NO3)2, теряя 2 электрона.
• HNO3 восстанавливается до NH4NO3, принимая 4 электрона.
• Уравнение: Ca + 4HNO3 --> Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 2H2O.

3. Расчет массы образовавшейся соли:

Теперь перейдем к задаче с нейтрализацией:

Фосфорная кислота (H3PO4) реагирует с гидроксидом кальция (Ca(OH)2). Уравнение реакции выглядит так:

• H3PO4 + Ca(OH)2 --> Ca3(PO4)2 + H2O.

Теперь найдем молекулярные массы:

• Масса H3PO4 = 3(1) + 31 + 4(16) = 98 г/моль.
• Масса Ca(OH)2 = 40 + 2(16 + 1) = 74 г/моль.

Теперь находим количество вещества:

• n(H3PO4) = 19.6 г / 98 г/моль = 0.20 моль.
• n(Ca(OH)2) = 18.5 г / 74 г/моль = 0.25 моль.

По уравнению реакции видно, что на 1 моль H3PO4 требуется 1 моль Ca(OH)2. У нас есть 0.20 моль H3PO4 и 0.25 моль Ca(OH)2, значит, H3PO4 является ограничивающим реагентом.

Теперь найдем массу образовавшейся соли:

• Масса Ca3(PO4)2 = 3(40) + 2(31) + 8(16) = 310 г/моль.
• Количество Ca3(PO4)2 = 0.20 моль (так как 1 моль H3PO4 дает 1 моль соли).
• Масса соли = 0.20 моль * 310 г/моль = 62 г.

Итак, масса образовавшейся соли составляет 62 г! Ура!

Надеюсь, это помогло тебе разобраться! Если есть еще вопросы, не стесняйся спрашивать!