Решение 2RuCl 3 6C 5 h 6( Etoh рр) 3Zn 2Cp 2 Ru2C 5 h 8 3ZnCl 2

• Название: Решение 2RuCl 3 6C 5 h 6( Etoh рр) 3Zn 2Cp 2 Ru2C 5 h 8 3ZnCl 2
• Дата: 26.10.2022
• Размер: 83.29 Kb.
• Имя файла: zachyot_Volkov_Timur_A-12.docx
• Тип: Решение; #754745

1. Напишите уравнения следующих химических превращений, не используя вещества, содержащие Ru в качестве реагентов:



X₁, X₂, X₃, X₄-вещества, содержащие Ru (8 баллов)

Решение:

1. 
   2RuCl₃+6C₅H_{6(EtOH р-р)}+3Zn = 2Cp₂Ru+2C₅H₈+3ZnCl₂
   
2. 
   3RuCl₃+2Al+6C₆H₆ = 3[(C₆H₆)₂Ru]Cl+2AlCl₃
   
3. 
   2RuCl₃+7Zn_(пыль)+6NH₄Cl_{(аммиачный р-р)} = [Ru(NH₃)₆]Cl₂+7ZnCl₂
   
4. 
   RuCl₃+KMnO₄(H⁺) = RuO₄+MnCl₂+KCl
   
5. 
   RuO₄, t°C RuO₂+O₂
   
6. 
   RuO₂+2F₂ RuOF₄
   
7. 
   RuO₂+BaO = BaRuO₃
   
8. 
   6[(C₆H₆)₂Ru]Cl+Na₂S₂O₄+8KOH = 4(C₆H₆)₂Ru+Na₂SO₄+K₂SO₄+6KCl+4H₂O
   

X₁ – [(C₆H₆)₂Ru]Cl, X₂ – [Ru(NH₃)₆]Cl₂, X₃ – RuO₂, X₄ – RuOF₄, X₅ – BaRuO₃.
2. В четырёх пробирках находятся голубые разбавленные растворы Na₄[Co(S₂O₃)₃], (Cp₂Fe)Cl, [Cu(NH₃)₄]SO₄, [Cr(H₂O)₆]Cl₂ «практически неразличимые» по цвету. Предложите химический способ определения каждого вещества. Напишите уравнения всех предложенных Вами химических реакций.

(6 баллов)

Решение:

	Na4[Co(S2O3)3]	(Cp2Fe)Cl	[Cu(NH3)4]SO4	[Cr(H2O)6]Cl2
HCl	фиолетовый CoCl2, выделение газа и осадка	–	–	–
FeCl2		обесцвечивание, жёлтый нерастворимый ферроцен	–	–
NaOH			Светло-голубой осадок Cu(OH)2	Коричневый осадок Cr(OH)2

1. 
   Na₄[Co(S₂O₃)₃]+6HCl = CoCl₂+4NaCl+3SO₂+3S+3H₂O
   
2. 
   (Cp₂Fe)Cl+FeCl₂ = Cp₂Fe + FeCl3
   
3. 
   [Cu(NH₃)₄]SO₄+2NaOH+4H₂O = Cu(OH)₂+Na₂SO₄+4NH₃* H₂O
   
4. 
   [Cr(H₂O)₆]Cl₂+2NaOH = Cr(OH)₂+NaCl+6H₂O
   

3. Вещество А ­ серебристо-белый металл, в нормальных условиях не реагирующий с воздухом и водой, но при нагревании с ними может образовывать твёрдое белое вещество B, а также растворяется в щелочах с образованием вещества C. Вещество B используется в изобразительном искусстве как дешёвый и менее качественный аналог титанового соединения. Также вещество B можно получить разложением при 750°C соли D, которую можно получить реакцией вещества A с горячей концентрированной серной кислотой. Тетрафторборат вещества A тоже разлагается при нагревании с образованием вещества E. Вещество A может реагировать с соляной кислотой, при этом получается соль F, которая применяется в производстве огнеупорных материалов, дезодорантов и при деревообработке. При реакции соли G с гидридом натрия в тетрагидрофуране образуется соединение H. Соль G можно получить реакцией, которую в 1849 г провёл Э. Франкланд, пытаясь получить этильный радикал, используя C₂H₅J и вещество A, однако он получил соль G, и пирофорную жидкость J. При нагревании вещества А с серой получается бинарное соединение K, которое используется в флюоресцентных красках.

(10 баллов)

Решение:

A	B	C	D	E	F	G	H	J	K
Zn	ZnO	M2[Zn(OH)4]2-	ZnSO4	ZnF2	ZnCl2	ZnJ2	ZnH2	(C2H5)2Zn	ZnS

Вещество A проявляет амфотерный характер, так как растворяется и в щелочах, и в кислотах. Использование в ИЗО в качестве аналога титановых белил, менее качественное, потому что ZnO желтеет или со временем, или при нагревании. Если знать, где применяется хлорид цинка (если внимательно читать «Inorganic chemistry» Хаускрофт), то становится совершенно понятно, что вещество А – цинк, и оставшиеся реакции становятся ясны.

1. 
   Zn+O₂ ZnO
   
2. 
   Zn_{(порошок)}+H₂O_(пар) ZnO+H₂
   
3. 
   Zn+2NaOH+2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]+H₂
   
4. 
   ZnSO₄ ZnO+SO₃
   
5. 
   Zn+2H₂SO_{4(конц, гор)} = ZnSO₄+SO₂+2H₂O
   
6. 
   Zn(BF₄)₂ ZnF₂+2BF₃
   
7. 
   Zn+2HCl = ZnCl₂+H₂
   
8. 
   ZnJ₂+2NaH ZnH₂+2NaJ
   
9. 
   3C₂H₅J+3Zn = (C₂H₅)₂Zn+C₂H₅ZnJ+ZnJ₂
   
10. 
    Zn+S ZnS
    

4. Минерал состава [U, Ce, Lu]PO₄ обработали NaOH и O₂. Предложите химический способ разделения указанной смеси и выделения Ce, Lu, U в чистом виде. Напишите уравнения всех предложенных Вами реакций, укажите условия их проведения. (разделение и синтез должны быть осуществлены кратчайшим путем)

(10 баллов)

Решение:

1. 
   [U, Ce, Lu]PO₄+NaOH+O₂ = U(OH)₄+Ce(OH)₃+Lu(OH)₃ в осадок+Na₃PO₄
   
2. 
   2Ce(OH)₃, 2Lu(OH)₃, U(OH)₄+8H₂SO₄ = Ce₂(SO₄)₃+Lu₂(SO₄)₃+U(SO₄)₂+16H₂O
   
3. 
   Ce₂(SO₄)₃+Lu₂(SO₄)₃+U(SO₄)₂+NH₄OH = Ce₂(SO₄)₃+Lu₂(SO₄)₃+U(OH)₄ осадок
   
4. 
   U(OH)₄+ 2C₂H₂O₄ = U(C₂O₄)₂·6H₂O
   
5. 
   U(C₂O₄)₂·6H₂O UO₂+2CO₂+2CO+6H₂O
   
6. 
   UO₂+2C₂Cl₄F₂ UF₄+2CO+2CCl₄
   
7. 
   UF₄+2Mg U+2MgF₂
   
8. 
   Ce₂(SO₄)₃+Lu₂(SO₄)₃+Na₂SO₄ = Ce₂(SO₄)₃. Na₂SO₄·12H₂O осадок+Lu₂(SO₄)₃ раствор
   
9. 
   Ce₂(SO₄)₃. Na₂SO₄·12H₂O+H₂SO₄(изб) = Ce₂(SO₄)₃раствор+ 2NaHSO₄+12H₂O
   
10. 
    Ce₂(SO₄)₃+ C₂H₂O₄ = Ce₂(C₂O₄)₃осадок
    
11. 
    Ce₂(C₂O₄)₃ Ce₂O₃+3CO₂+3CO
    
12. 
    Ce₂O₃+6NH₄Cl 2CeCl₃+3H₂O+6NH₃
    
13. 
    2CeCl₃+3Ca 2Ce+3CaCl₂
    
14. 
    Lu₂(SO₄)₃+6HF = 2LuF₃ осадок+3H₂SO₄
    
15. 
    LuF₃+3Ca 2Lu+3CaF₂
    

5. Сравните окислительные/восстановительные свойства Fe(II), Rh(II), Ag(II), подтвердите выводы уравнениями реакций. Приведите примеры устойчивых соединений Fe(II) и Ag(II), объясните причины их стабильности.

(4 балла)

Решение:

Fe(II) – проявляет восстановительные свойства; Ag(II) – окислительные; Rh(II) – не обладает окислительно-восстановительными свойствами, реакции преимущественно комлпексообразовательные.

[Rh(OCOR)₂]₂+P(Ph)₃ = [Ph₃PRh(OCOR)₂]₂

4AgF2+2H₂O = 4AgF+O₂+4HF

2FeV₂O₄+9Cl₂ = 4VOCl₃+2FeCl₃+2O₂

4FeNb₂O₆+14Na₂CO₃+O₂ = 4NaFeO₂+8Na₃NbO₄ + 14СO₂