гидроксида меди (I) (см. гл. 22); последний даже при слабом

нагревании распадается на воду и оранжевый оксид СигО.

§ 15.6. Серебро и его соединения

Серебро, так же, как и медь, не реагирует с разбавленными

соляной и серной кислотами, но растворяется в кислотах

окислителях (задачу 2).

Вбольшинстве соединений серебро проявляет степень

окисления +1. Нитрат серебра используется для обнаружения

в растворе галогенид-ионов (см. задачу 1 гл. 9).

При добавлении щелочи к раствору AgN03 образуется

темно-коричневый осадок оксида серебра АдгО:

2Ад1МОэ + 2NaOH = Ад20 + 2NaN03 + Н20.

Подобно соединениям меди (I), осадки AgCI и Ад20 рас¬

творяются в растворах аммиака с образованием комплекс¬ ных соединений:

AgCI + 2NH3 = [Ag(NH3)2]CI.

Ag20 + 4NH3 + H20 = 2[Ag(NH3)2]OH.

Последний комплекс используется в органической химии

вкачественной реакции на альдегиды (реакция "серебряного

зеркала").

Взаключение немного о распространенности d-

металлов в природе. Самым распространенным на Земле d-

металлом является железо (среди всех металлов занимает

второе место после алюминия). Большинство металлов пер¬

вого переходного ряда встречается в виде оксидов либо

сульфидов. В свободном виде из них встречается только медь. Соединения (/-металлов обнаружены также на Луне.

§ 15.7. Задачи с решениями

Задача 1. Напишите уравнения реакций, показывающих переход от оксида железа (III) к хлориду железа (II).

Решение. Из оксида железа (III) при нагревании с углем

можно получить железо:

Fe203 + ЗС = 2Fe + 3COt,

которое растворяется в соляной кислоте с образованием хло¬

рида железа (II):

Fe + 2HCI = FeCI2 + H2t.

170

Задача 2. Составьте уравнения химических реакций, по¬

зволяющих осуществить следующие превращения:

Ag -> AgN03 -> Ад20 -> СН3СООАд Ад.

Решение. Серебро растворяется в азотной кислоте:

ЗАд + 4НМОз(риб) = 3AgN03 + NOt + 2Н20.

Растворимые соли серебра реагируют со щелочами, при

этом образуется неустойчивый гидроксид серебра (I), кото¬

рый распадается на оксид серебра (I) и воду:

2AgN03 + 2КОН = Ag2Oi + 2KN03 + Н20.

Оксид серебра (I) растворяется в уксусной кислоте:

Ад20 + 2СН3СООН = 2СН3СООАд + Н20.

Серебро вытесняется из своих растворимых солей метал¬

лами, стоящими левее него в ряду напряжений, например

медью:

2CH3COOAg + Cu(OH) = 2Ад + (СН3СОО)2Си.

Задача 3. Железную пластинку массой 5,2 г продолжи¬ тельное время выдерживали в растворе, содержащем 1,6 г

сульфата меди. По окончании реакции пластинку вынули из

раствора и высушили. Чему стала равна ее масса?

Решение. Железо стоит в ряду напряжений левее меди, по¬

этому оно вытесняет медь из растворов ее солей:

Fe + CuS04 = Cul + FeS04.

Выделяющаяся медь оседает на железной пластинке.

v(CuS04) = 1,6/160 = 0,01 моль. v(Fe) = 5,2/56 = 0,093.

Сульфат меди находится в недостатке. В реакцию вступило

0,01 моль Fe, и образовалось 0,01 моль Си. Масса пластинки

после реакции равна:

да = 5,2 + w(Cu) m(Fe) = 5,2 + 0,01-64 0,01-56 = 5,28 г.

Ответ. 5,28 г.

Задача 4. Напишите уравнения реакций, описывающих

превращение Сг+6 -* Сг+3 а) в кислой; б) в щелочной среде. Решение, а) В кислой среде хром со степенью окисления

+6 существует в виде дихромат-иона Сг2072", а Сг+3 в виде соли хрома (III). Уравнение полуреакции восстановления

хрома в кислой среде имеет вид:

171

Сг2072' + 14Н* + 6е -> 2СГ3* + 7Н20.

В качестве восстановителя можно выбрать SO2:

K2Cr207 + 3S02 + H2S04 = K2S04 + Cr2<S04)3 + н2о.

б) В щелочной среде шестивалентный хром существует в

роксида Сг(ОН)з или хромит-ионов [Сг^ОНОб]3 или [Сг(ОН)4Г.

Полуреакция восстановления в избытке щелочи описывается

уравнением:

Сг042 + 4Н20 + Зе -> [CrCOHJe]3- + 20Н".

В качестве восстановителя можно выбрать KN02:

2К2СЮ4 + 3KN02 + 2КОН + 5Н20 = 3KN03 + 2К3[Сг(ОН)6].

Задача 5. Напишите полные уравнения реакций, соответ¬

ствующие следующей последовательности превращений:

КМп04 -» Х1 -» MnCI2 -> Х2 -» Мп02.

Определите неизвестные вещества..

Решение. При прокаливании перманганата калия образу¬

ется оксид марганца (IV) (вещество Xi):

2КМп04 = К2Мп04 + Мп02 + 02Т.

Мп02 можно выделить из образовавшейся твердой смеси,

растворив К2Мп04 в воде. Мп02 при нагревании восстана¬

вливается соляной кислотой:

Мп02 + 4HCI = MnCI2 + Cl2t + 2Н20.

Из хлорида марганца (II) по обменной реакции можно полу¬

чить нитрат марганца (II) (вещество Х2):

MnCI2 + 2AgN03 = 2AgCll + Mn(N03)2.

при прокаливании которого образуется оксид марганца (IV):

Mn(N03)2 = Мп02 + 2N02t.

Ответ. Х1 МгЮ2, Х2 Mn(N03)2.

Задача 6. Напишите полные уравнения реакций, соответ¬

ствующие следующей последовательности превращений:

Определите неизвестные вещества.

172

Решение. Твердый хлорид меди (II) реагирует с медью при

нагревании в инертной атмосфере с образованием хлорида

меди (I) (вещество Xi):

CuCI2 + Си = 2СиС!.

Хлорид меди (I) растворяется в водном растворе аммиака

с образованием аммиачного комплекса [Cu(NH3)2]CI

(вещество Х2):

CuCI + 2NH3 = [Cu(NH3)2]CI.

Сульфид калия разрушает комплекс [Си(1ЧНз)2]С1 за счет

образования плохо растворимого CU2S (вещество Хз):

2[Cu(NH3)2]CI + K2S = Cu2Sl + 4NH3 + 2KCI.

Сульфид меди (I) растворяется при нагревании в концент¬

рированной азотной кислоте с образованием нитрата меди

(II) (вещество Х4):

Cu2S + 14HN03 = 2Cu(N03)2 + H2S04 + 10N02 + 6H20.

Ответ. X! - CuCI, Х2 - [Cu(NH3)2]CI, Хз - Cu2S, Х4 -

Cu(N03)2.

Задача 7. Напишите уравнения реакций, соответствующие

следующей схеме:

Вг2, КОН

Cr(OH)3

Определите неизвестные вещества.

Решение. Гидроксид хрома (III) окисляется бромом в ще¬

лочном растворе до хромата калия К2СЮ4 (вещество Xi):

2Сг(ОН)з + 33г2 + ЮКОН = 2К2СЮ4 + бКВг + 8Н20.

В кислой среде хромат калия превращается в дихромат калия К2Сг207 (вещество Х2):

2К2Сг04 + H2S04 К2Сг207 + K2S04 + Н20.

Дихромат калия окисляет оксид серы (IV) и превращается

при этом в сульфат хрома (III) Сг2(304)з (вещество Хз):

K2Cr207 ^ 3S02 + H2S04 = Сг2(304)з + K2S04 + Н20.

173