Окислительно-восстановительные реакции (на примере взаимодействия алюминия с некоторых металлов, концентрированной серной кислоты с медью)

1. Оксид железа(III) +алюминий=оксид алюминия+железо
Fe₂⁺³O₃+Al⁰⇒Al₂⁺³O₃+Fe⁰

Fe⁺³ +3e⁻⇒ Fe⁰ 3    1 окислитель, процесс восстановления
                               3     
AI⁰ -3e⁻ ⇒ AI⁺³  3     1 восстановитель, процесс окисления

Fe₂O₃+2Al=Al₂O₃+2Fe

2. Медь + конц. серная кислота=сульфат меди+оксид серы(IV)+вода
Cu⁰ + H₂S⁺⁶O₄ (конц.) ⇒Cu⁺²SO₄ + S⁺⁴O₂ + H₂O

Cu⁰ - 2e⁻ ⇒Cu⁺² 2    1  восстановитель, процесс окисления
                             2
 S⁺⁶+2e⁻ ⇒ S⁺⁴  2     1  окислитель, процесс восстановления

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) =CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

a) Дано:

V(H2) = 1,2 л

V(Cl2) = 2,4 л

V(HCl) - ?

H2 + Cl2 = 2HCl

n(H2) = V(H2)/VA = 1,2 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

n(Cl2) = V(Cl2)/VA = 2,4 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

0,05 < 0,1

Cl2 в избытке, расчет по H2

n(HCl) = 2n(H2) = 2*0,05 = 0,1 моль

V(HCl) = n(HCl)*VA = 0,1 моль * 22,4 л/моль = 2,24 л

ответ: 2,24 л

б) Дано:

m(AgNO3) = 17 г

n(NaCl) = 0,2 моль

AgNO3 + NaCl = AgCl↓  + NaNO3

M(AgNO3) = 108 + 14 + 16*3 = 170 г/моль

n(AgNO3) = m(AgNO3)/M(AgNO3) = 17 г / 170 г/моль = 0,1 моль

0,1 < 0,2

NaCl - в избытке, расчет по AgNO3

n(AgNO3) = n(AgCl)

M(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 г/моль

m(AgCl) = n(AgCl)*M(AgCl) = 0,1 моль * 143,5 г/моль = 14,35 г

ответ: 14,35 г

Соляная кислота применяется для получения хлоридов цинка, марганца, железа и других металлов, а также хлористого аммония.
Соляную кислоту применяют для очистки поверхностей металлов, сосудов, скважин от карбонатов, окислов и других осадков и загрязнений. При этом используют специальные добавки — ингибиторы, которые защищают металл от растворения и коррозии, но не задерживают растворение окислов, карбонатов и других подобных соединений.
HCl применяется в промышленном производстве синтетических смол, каучуков. Используется как сырьё в производстве хлористого метила из метилового спирта, хлористого этила из этилена, хлорвинила из ацетилена.