Учебник по Химии. 8 класс. Григорович - Новая программа

§ 41. Общие способы получения кислот, оснований и солей

Вспомните:

• классификацию оксидов, солей, кислот и оснований (§ 28);

• общие способы получения оксидов (§ 40);

• какую информацию можно получить из ряда активности металлов (§ 36);

• условия протекания реакций обмена (§ 38).

Способы получения кислот

В химических превращениях в большинстве случаев из вещества, относящегося к одному классу, образуется другое вещество, которое часто относится к другому классу. Следовательно, химические свойства одних веществ являются способом получения других веществ.

Способы получения оксигенсодержащих и безоксигеновых кислот несколько отличаются (табл. 13):

Таблица 13. Общие способы получения кислот

Способы получения оснований

Щелочи получают разными способами:

• взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов (кроме магния) с водой:

2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2

• взаимодействием основных оксидов с водой:

Na2O + Н2O = 2NaOH

ВаО + Н2O = Ва(ОН)2

• реакциями обмена:

Ва(ОН)2 + K2SO4 = BaSO4↓ + 2КОН

Нерастворимые гидроксиды получают путем взаимодействия растворимых солей со щелочами:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Щелочи также можно получить действием электрического тока на водные растворы солей — электролизом:

Способы получения солей

Соли образуются во многих химических реакциях, поэтому существует множество способов получения солей.

Соли безоксигенових кислот можно получить путем взаимодействия двух простых веществ: металла и неметалла. Активные металлы, расположенные в начале ряда активности, с активными неметаллами взаимодействуют очень бурно: с выделением большого количества теплоты и часто света (рис. 41.1):

2Na + Сl2 = 2NaCl

Рис. 41.1. Взаимодействие натрия с хлором с образованием натрий хлорида

Менее активные металлы также могут взаимодействовать с активными неметаллами, но при соответствующих условиях.

При внесении железа в колбу с хлором реакция при обычных условиях не происходит. Но если железную проволоку предварительно раскалить в пламени горелки, то реакция протекает очень активно. О протекании реакции свидетельствует выделение феррум(III) хлорида в виде бурого дыма (рис. 41.2):

2Fe + 3Сl2 = 2FeCl3

Рис. 41.2. Взаимодействие раскаленного железа с хлором

Соли оксигенсодержащих кислот взаимодействием двух простых веществ получить нельзя.

Общие способы получения солей вам уже известны по предыдущим параграфам, они приведены в таблице 14.

Таблица 14. Общие способы получения солей

Тип реакций

Соли безоксигенових кислот

Соли оксигенсодержащих кислот

Реакции соединения

Взаимодействие простых веществ:

2К + Br2= 2KBr2

Fe + S = FeS

Взаимодействие кислотных оксидов с основными:

СаО + СO2 = СаСO3

Реакции замещения

Взаимодействие металлов, расположенных в ряду активности слева от водорода, с галогеноводородными кислотами (HF, НСl, HBr, HI):

Fe + 2HСl = FeCl2 + H2

Взаимодействие металлов, расположенных в ряду активности слева от водорода, с кислотами:

Mg + H2SO4 = MgSO4+ H2

Вытеснение менее активных металлов из солей более активными:

3CuCl2+ 2Аl = 2АlСl3 + 3Cu↓

2AgNO3+ Fe = Fe(NO3)2+ 2Ag↓

Реакции обмена

Взаимодействие веществ с кислотными свойствами и веществ с основными свойствами (кислотно-основные взаимодействия):

• кислот с основаниями:

2НСl + Fe(OH)2 = FeCl2 + 2Н2O

• кислот с основными оксидами:

2HNO3 + MgO = Mg(NO3)2 + 2Н2O

• кислотных оксидов со щелочами:

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + Н2O

Реакции обмена при участии солей:

• солей со щелочами:

FeCl3 + 3КОН = Fe(OH)3↓ + 3КСl

• солей с сильными кислотами:

СаСO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O

• двух растворимых солей:

Na2SO4+ Ba(NO3)2= BaSO4↓ + 2NaNO3

Выводы

1. Безоксигеновые кислоты можно получать путем взаимодействия простых веществ с водородом с дальнейшим растворением продуктов реакции в воде. Слабые кислоты можно получить вытеснением из соли сильной кислотой.

2. Щелочи получают в результате взаимодействия активных металлов, которые расположены в ряду активности слева от магния, или оксидов активных металлических элементов с водой. Нерастворимые гидроксиды получают взаимодействием растворимых солей со щелочами.

3. Соли получают многими способами. Среди них можно выделить реакции соединения: взаимодействие металлов с неметаллами с образованием солей безоксигеновых кислот и кислотных оксидов с основными с образованием солей оксигенсодержащих кислот. Реакции замещения: взаимодействие металлов с кислотами или солями. Реакции обмена возможны при участии соединений кислотного и основного характера, а также при участии солей.

Контрольные вопросы

1. Какие кислоты можно получить растворением газообразных веществ в воде?

2. Можно ли получить оксигенсодержащие кислоты реакцией соединения между простыми веществами? Ответ поясните.

3. Объясните, почему щелочи можно получить путем взаимодействия металлов с водой, а нерастворимые гидроксиды — нет.

4. Какому условию должна соответствовать реакция обмена при участии растворимых солей, чтобы в результате можно было получить соль?

5. Каким условиям должны соответствовать реагенты, чтобы можно было осуществить реакцию замещения с образованием соли?

Задания для усвоения материала

1. Приведите по одном примеру уравнений реакций, которые отображают следующие способы получения солей: а) соль безоксигеновой кислоты реакцией соединения; б) соль оксигенсодержащей кислоты реакцией соединения; в) реакция замещения при участии кислоты; г) реакция замещения при участии соли; д) реакция обмена при участии кислотного оксида; е) реакция обмена при участии основного оксида; ж) реакция обмена при участии нерастворимой соли; з) реакция обмена при участии нерастворимого гидроксида; и) реакция обмена при участии растворимой соли; й) реакция обмена при участии нерастворимой кислоты.

2. Составьте уравнения реакций получения кислот взаимодействием: а) двух оксидов; б) кислоты и соли; в) двух простых веществ (с последующим растворением продукта реакции в воде).

3. Составьте уравнения реакций получения плюмбум(II) сульфида; а) реакцией соединения; б) реакцией замещения; в) реакцией обмена.

4. Составьте уравнения реакций получения купрум(II) сульфата: а) реакцией соединения; б) реакцией замещения; в) реакцией обмена.

5. Белый осадок растворяется при взаимодействии с нитратной кислотой и натрий гидроксидом. Какое вещество могло быть в осадке? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

6. Составьте уравнения возможных реакций:

а) Н2 + S —>;

б) Н2 + Вr2 —>;

в) К + Вr2 —>;

г) Al + Сl2 —>;

д) FeS + H2SO4 —>;

е) CuCl2 + ΗΝO3 —>;

ж) MgCO3 + H2SO4 —>;

з) Na2SiO3 + HBr —>;

и) NaCl + Cu(OH)2 —>;

к) Ag + H2O —>;

л) BaO + H2O —>;

м) Fe(OH)2 + K2CO3 —>;

н) Cr2(SO4)3 + KOH —>;

o) Ba(OH)2 + Na24 —>;

п) SО2 + MgO —>;

p) Al + HCl —>;

c) AgNО3 + Pb —>;

т) ZnO + HNО3 —>;

у) CО2 + KOH —>;

ф) Sn(OH)2 + HNО3 —>;

x) Cr(NО3)3 + K24 —>;

ц) Pb(NО3)2 + KCl —>.

7. Составьте уравнения реакций, соответствующие следующим превращениям:

а) MgO —> Mg(NO3)2 —> Мg(ОН)2;

б) Fe —> FeCl3 —> Fe(OH)3 —> Fe2(SO4)3 —> Fe —> FeCl2.

8. Даны соли: аргентум(І) нитрат, магний карбонат, феррум(II) сульфид, калий сульфит, плюмбум(II) нитрат. Какие из них будут взаимодействовать с хлоридной кислотой с образованием: а) осадка; б) газа? Составьте уравнения реакций.

9. Как из натрий хлорида получить натрий сульфат? Составьте уравнения реакций.

10. Как из феррум(III) сульфата получить феррум(III) оксид? Составьте уравнения реакций.

11. Как из феррум(III) оксида в две стадии получить феррум(III) гидроксид? Составьте уравнения реакций.

12. Составьте уравнения реакций получения не менее семи солей, используя следующие реактивы: ртуть, цинк, хлоридная кислота, фосфор(V) оксид, магний оксид, аргентум(І) нитрат, барий карбонат, феррум(III) гидроксид.

13. Хлор объемом 5,6 л (н. у.) смешали с достаточным количеством водорода и взорвали. Продукт реакции растворили в воде массой 200 г. Вычислите массовую долю хлоридной кислоты в полученном растворе.

14. К раствору натрий карбоната массой 200 г с массовой долей соли 5,3 % добавили излишек хлоридной кислоты. Вычислите объем выделившегося газа (н. у.).

15. Кальций карбонат массой 0,5 кг обработали раствором нитратной кислоты. Вычислите массу соли, которую можно получить таким способом.

16. Раствор массой 50 г с массовой долей сульфатной кислоты 7,35 % смешали с раствором натрий гидроксида. Полученный раствор не изменяет цвет лакмуса. Вычислите массу соли в растворе.