Как получить соли, кислоты и оксиды в две стадии: примеры реакций
Чтобы узнать, как получить соли, кислоты и оксиды в две стадии, используйте промежуточные соединения. Ниже — готовые цепочки реакций с условиями по требованиям ФИПИ для ОГЭ и ЕГЭ.
Оглавление
Получение соли на примере сульфата меди
Задача: получить сульфат меди(II) ($CuSO_4$) из металлической меди ($Cu$).
Стадия 1: Окисление меди при нагревании. $$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$$
Стадия 2: Растворение основного оксида в серной кислоте. $$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$$
В экзаменационной работе обязательно указывайте температуру ($t^\circ$) над стрелкой в первой стадии.
Получение кислоты на примере ортофосфорной
Задача: получить ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$) из фосфора ($P$).
Реакции с оксидом фосфора(V) сопровождаются бурным разбрызгиванием и выделением тепла. Эти процессы категорически запрещены для проведения в домашних или непрофессиональных условиях и носят исключительно теоретический характер.
Стадия 1: Сгорание фосфора. $$4P + 5O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2P_2O_5$$
Стадия 2: Взаимодействие кислотного оксида с горячей водой. $$P_2O_5 + 3H_2O \xrightarrow{t^\circ} 2H_3PO_4$$
Для получения именно ортофосфорной кислоты, а не смеси метафосфорных, необходимо использовать горячую воду и указывать нагрев ($t^\circ$). Для бескислородных кислот в строгих цепочках надежнее использовать оксиды неметаллов и воду.
Получение оксида на примере оксида меди
Задача: получить оксид меди(II) ($CuO$) из металлической меди ($Cu$) через образование растворимой соли.
Работа с концентрированной азотной кислотой требует вытяжного шкафа: в ходе реакции выделяется ядовитый бурый газ $NO_2$. Опыт проводится только в профессиональной лаборатории.
Стадия 1: Растворение меди в концентрированной азотной кислоте. $$Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$$
Стадия 2: Термическое разложение нитрата меди. $$2Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO + 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow$$
Обязательно указывайте агрегатное состояние кислоты (конц.) и знаки выделения газов ($\uparrow$).
Частые ошибки
- Пропуск условий реакции. Отсутствие $t^\circ$,
конц., знаков $\uparrow$ и $\downarrow$ над или под стрелкой в кодификаторах ФИПИ приводит к потере баллов, даже если коэффициенты расставлены верно. - Ошибки в балансировке. Если в реакции меняются степени окисления элементов (окислительно-восстановительные реакции), нельзя подбирать коэффициенты наугад. Используйте метод электронного баланса.
FAQ
Почему для получения ортофосфорной кислоты нужна именно горячая вода? Оксид фосфора(V) при взаимодействии с холодной водой дает смесь метафосфорных кислот. Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) образуется только при нагревании.
Как получить бескислородную кислоту в две стадии? Для строгих цепочек превращений, где оба шага должны быть химическими реакциями, надежнее использовать оксиды неметаллов и воду. Получение газа из твердой соли и кислоты часто считается одностадийным или включает физическое растворение.
Что делать, если не получается уравнять реакцию? Проверьте степени окисления элементов до и после реакции. Если они меняются, составьте электронный баланс, найдите наименьшее общее кратное и расставьте коэффициенты.