Химия
8 класс
Вопрос
Газообразные вещества А, Б и В, содержащие в своем составе атомы одного и того же элемента, обладают способностью изменять окраску некоторых органических красителей. Водный раствор вещества А используется для растворения металлов, известняка и с нитратом серебра образует белый осадок, который хорошо растворим в водном растворе вещества Б. При пропускании избытка вещества Б в водный раствор солей меди появляется интенсивно синяя окраска. Добавление вещества В к раствору нитрата меди или нитрата серебра приводит к образованию черного осадка. Определить вещества A, Б и B, охарактеризовать их важнейшие свойства. Написать уравнения реакций, протекающих между веществами А и Б, Б и В.
Ответ
Изменение окраски органических красителей (лакмус, фенолфталеин, метилоранж и др.) под действием веществ А, Б, В указывает на их принадлежность к кислотам или основаниям. Общеизвестно применение кислот для растворения металлов, известняка. Следовательно, вещество А - кислота. Газообразными веществами, водные растворы которых обладают свойствами кислот, являются халькогеноводороды, галогеноводороды (фтороводород - газ при температуре выше 19,5∘C ) и циановодород (газ при температуре выше 26,5∘C ). Белый осадок с нитратом серебра могут давать соляная и циановодородная кислоты:
AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,
AgCN+2NH3=[Ag(NH3)2]CN
Хлорид и цианид серебра растворимы в водном растворе аммиака:
AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,
AgCN+2NH3=[Ag(NH3)2]CN.
Следовательно, искомым веществом А может быть хлороводород или циановодород (ответ неоднозначен). Веществом Б является аммиак, так как он способен растворить осадки хлорида и цианида серебра и при пропускании в водный раствор солей меди образует аммиачный комплекс меди, имеющий интенсивно синюю окраску, например:
CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4
Черный осадок с растворами нитратов серебра или меди образует сероводород:
2AgNO3+H2S=Ag2S↓+2HNO3,
Cu(NO3)2+H2S=CuS↓+2HNO3.
Следовательно, искомыми веществами являются хлороводород или циановодород (вещество А), аммиак (вещество Б), сероводород (вещества В). В состав этих веществ входят атомы одного и того же элемента водорода.
Важнейшие свойства веществ А, Б, В : все растворимы в воде; водные растворы обладают кислотными (HCl,HCN,H2S ) или основными (NH3) свойствами; все вещества обладают восстановительными свойствами, например:
16HCl+2KMnO4=5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O
3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4=3S+K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O,
4NH3+3O2=2N2+6H2O
Аммиак может взаимодействовать с хлоро-, циано- или сероводородом согласно уравнениям реакций:
HCl+NH3=NH4C1,
HCN+NH3=NH4CN,
H2S+NH3=NH4HS,
H2S+2NH3=(NH4)2S.