Проследим путь серы от спичечной головки до серной кислоты — «крови химической промышленности». Изучим аммиак, азотную кислоту и их соли. Поймём, почему без этих элементов не обходится ни одно крупное производство — от удобрений до взрывчатки.
Выберите один вариант ответа и нажмите «Проверить».
В каком агрегатном состоянии находится сера при обычных условиях?
Правильный ответ: Твёрдое кристаллическое вещество жёлтого цвета
сера образует молекулярные кристаллические решётки из молекул S₈, которые при комнатной температуре являются твёрдыми и имеют характерный жёлтый цвет.
Какие степени окисления наиболее характерны для серы в её соединениях?
Правильный ответ: -2, 0, +4 и +6
сера находится в VI группе, может принимать 2 электрона до завершения уровня (-2), не отдавать их (0), или отдавать 4 или все 6 валентных электронов (+4, +6).
Какой газ выделяется при взаимодействии сульфида железа(II) с разбавленной соляной кислотой и имеет характерный запах тухлых яиц?
Правильный ответ: Сероводород (H₂S)
сильные кислоты вытесняют слабую и летучую сероводородную кислоту из её солей: FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑.
Что образуется при горении серы в кислороде?
Правильный ответ: Сернистый газ (SO₂)
при обычном горении серы в кислороде или на воздухе она окисляется только до степени окисления +4, образуя SO₂.
Какое свойство серы позволяет использовать её в производстве спичек и вулканизации каучука?
Правильный ответ: Способность образовывать прочные связи с углеродом и металлами при нагревании
при нагревании сера легко вступает в реакции с органическими полимерами (упрочняя каучук) и является ключевым компонентом спичечной головки.
Как называется промышленный способ получения серной кислоты, ключевой стадией которого является окисление SO₂ в SO₃?
Правильный ответ: Контактный процесс
реакция окисления SO₂ происходит при контакте газообразной смеси с твёрдым катализатором, откуда и пошло название метода.
Какой катализатор используется в контактном способе получения серной кислоты для окисления SO₂ до SO₃?
Правильный ответ: Оксид ванадия(V) (V₂O₅)
оксид ванадия(V) является наиболее эффективным, устойчивым к отравлению примесями и экономически выгодным катализатором для этой реакции.
Какое правило безопасности является строгим при разбавлении концентрированной серной кислоты?
Правильный ответ: Вливать кислоту в воду тонкой струйкой при постоянном перемешивании
это связано с тем, что при растворении серной кислоты выделяется огромное количество тепла, и если влить воду в кислоту, она может мгновенно закипеть и разбрызгать агрессивную жидкость.
Какой реагент является качественным для распознавания сульфат-ионов (SO₄²⁻) в растворе?
Правильный ответ: Хлорид бария (BaCl₂)
ионы бария образуют с сульфат-ионами белый мелкокристаллический осадок сульфата бария (BaSO₄), нерастворимый в кислотах.
Почему концентрированная серная кислота обугливает сахар, бумагу и ткань?
Правильный ответ: Потому что она обладает сильными водоотнимающими свойствами, забирая воду из органических веществ
H₂SO₄ жадно связывает воду, разлагая органические вещества (состоящие из C, H, O) до чистого углерода (сажи) и воды.
Почему молекулярный азот (N₂) при обычных условиях является очень инертным (малоактивным) газом?
Правильный ответ: Потому что атомы в молекуле N₂ связаны очень прочной тройной связью
для разрыва тройной связи N≡N требуется затратить огромное количество энергии, поэтому реакции с участием N₂ идут только при высоких температурах или с катализаторами.
В каком процессе в промышленности синтезируют аммиак из азота и водорода?
Правильный ответ: Процесс Габера – Боша
процесс Габера – Боша (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃) под высоким давлением и с катализатором является основным мировым методом получения аммиака.
Каковы физические свойства аммиака (NH₃)?
Правильный ответ: Бесцветный газ с резким запахом, очень хорошо растворим в воде, легче воздуха
молярная масса NH₃ (17г/моль) меньше средней молярной массы воздуха (29г/моль), а полярные молекулы аммиака легко образуют водородные связи с водой.
Что наблюдается, если поднести стеклянную палочку, смоченную концентрированным раствором аммиака, к палочке, смоченной концентрированной соляной кислотой?
Правильный ответ: Образование густого белого дыма
летучие газы NH₃ и HCl встречаются в воздухе и мгновенно реагируют с образованием твёрдых микроскопических кристалликов хлорида аммония (NH₄Cl), которые выглядят как белый дым.
Почему водный раствор аммиака (нашатырный спирт) проявляет слабощелочные свойства?
Правильный ответ: Потому что при растворении NH₃ реагирует с водой, образуя ионы OH⁻: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
неподелённая электронная пара атома азота в молекуле аммиака присоединяет протон от молекулы воды, оставляя в растворе гидроксид-ион.
Почему при взаимодействии металлов с азотной кислотой (даже разбавленной) практически никогда не выделяется водород?
Правильный ответ: Потому что азотная кислота – сильный окислитель, и водород сразу окисляется до воды, а восстанавливается азот
окислителем в реакции выступает не ион H⁺, а нитрат-ион (или молекула HNO₃), который восстанавливается до оксидов азота (NO, NO₂) или других соединений.
Почему концентрированная азотная кислота окрашивает кожу и шёлковые ткани в ярко-жёлтый цвет?
Правильный ответ: Из-за ксантопротеиновой реакции: кислота нитрует белки, образуя жёлтые нитросоединения
азотная кислота вступает в реакцию нитрования с ароматическими аминокислотами, входящими в состав белков, что является качественной реакцией на белок.
Какое свойство нитратов (селитр) делает их ценными компонентами для производства удобрений и взрывчатых веществ?
Правильный ответ: Они содержат азот в высокой степени окисления (+5) и легко разлагаются с выделением кислорода
при нагревании нитраты легко отдают кислород, поддерживая быстрое горение (взрыв) или обеспечивая растения доступным азотом.
Какие два газа, выбрасываемые промышленными предприятиями и транспортом, являются основными причинами выпадения кислотных дождей?
Правильный ответ: Оксид серы(IV) (SO₂) и оксиды азота (NO, NO₂)
в атмосфере эти оксиды реагируют с водой и кислородом, образуя растворы серной и азотной кислот, которые выпадают с осадками.
Какое негативное экологическое последствие вызывает попадание избытка нитратов и фосфатов (из сельскохозяйственных удобрений) в водоёмы?
Правильный ответ: Эвтрофикацию (бурный рост водорослей и гибель рыбы из-за нехватки кислорода)
избыток биогенных элементов вызывает бурное размножение водорослей, которые при отмирании разлагаются бактериями, поглощающими весь растворённый в воде кислород, что приводит к замору рыбы.