Вопрос задан 17.06.2025 в 14:51. Предмет Химия. Спрашивает Земсков Андрей.

Осуществите превращения: К—>К2О—>КОН—>КNО2

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Бубенчиков Денис.

Пошаговая схема превращений

Цель превращенияРеагенты / условияУравнение реакции
1Металлический калий → оксид калия K2O\text{K}_2\text{O}Горение калия в ограниченном количестве кислорода (тусклый розовый-фиолетовый пламень)4K(тв)+O2  O2(дефицит)  2K2O(тв)4\,\text{K}_{(тв)} + \text{O}_2 \; \xrightarrow[\text{tº}]{\text{O}_2\,(дефицит)} \; 2\,\text{K}_2\text{O}_{(тв)}
2Оксид калия → гидроксид калия KOH\text{KOH}Обработка оксида водой (экзотермично, раствор энергично кипит)K2O(тв)+H2O(ж)    2KOH(рр)\text{K}_2\text{O}_{(тв)} + \text{H}_2\text{O}_{(ж)} \;\longrightarrow\; 2\,\text{KOH}_{(р-р)}
3Гидроксид калия → нитрит калия KNO2\text{KNO}_2Нитрозирование щёлочи нестойкой азотистой кислотой. Удобно получать HNO₂ in situ: охлаждённый раствор KOH обрабатывают разбавленной азотной кислотой и металлической медью (Cu → Cu²⁺; восстановление HNO₃ до HNO₂). Либо пропускают смесь NO + NO₂ («нитрозный газ») через холодный концентрированный раствор KOH при отсутствии воздуха.Вариант через HNO₂KOH+HNO2    KNO2+H2O\text{KOH} + \text{HNO}_2 \;\longrightarrow\; \text{KNO}_2 + \text{H}_2\text{O}
Вариант через нитрозный газ2KOH+2NO    2KNO2+H2O2\,\text{KOH} + 2\,\text{NO} \;\longrightarrow\; 2\,\text{KNO}_2 + \text{H}_2\text{O}

Пояснения к этапам

  1. Получение K2O\mathbf{K_2O}
    Калий чрезвычайно активен; при доступе кислорода он самопроизвольно воспламеняется. Если кислорода мало, преимущественно образуется оксид K2O\text{K}_2\text{O}. При избытке O₂ параллельно образуется пероксид K2O2\text{K}_2\text{O}_2, поэтому реакцию проводят при дозированном (ограниченном) подводе O₂ и температуре ≈ 150–200 °C.

  2. Получение KOH\mathbf{KOH}
    Оксид щёлочного металла — сильное основание-оксид; реакция с водой идёт количественно до гидроксида. Раствор после окончания бурного кипения охлаждают и при необходимости испаряют до кристаллизации твёрдого KOH.

  3. Получение KNO2\mathbf{KNO_2}

    • Через свежеприготовленную азотистую кислоту. В холодных условиях Cu + разб. HNO₃ (≈ 10 %) дают HNO₂, которая тут же титруется избытком KOH. Избегают нагревания, т.к. HNO₂ диспропорционирует.

    • Через нитрозный газ (смесь NO и NO₂). При отсутствии кислорода в растворе NO не окисляется до NO₂⁻/NO₃⁻, поэтому образуется чистый нитрит; раствор охлаждают (≤ 10 °C) и барботируют газ до завершения поглощения.
      По окончании распада избытка HNO₂ раствор выпаривают до появления кристаллов KNO2\text{KNO}_2. Для отделения возможного KNO3\text{KNO}_3 (если был избыток NO₂) используют фракционную кристал­лизацию: нитрат малорастворим в холодной воде по сравнению с нитритом.

Таким образом цепочка превращений K    K2O    KOH    KNO2\text{K} \;\rightarrow\; \text{K}_2\text{O} \;\rightarrow\; \text{KOH} \;\rightarrow\; \text{KNO}_2 реализована лабораторно с доступными реагентами и контролем условий, предотвращающим побочные процессы.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия

Задать вопрос