Даны вещества: азот, вода, магний. Получите, используя данные вещества и продукты их разложения или взаимодействия, новые вещества (газы, твёрдые бинарные соединения, кислоту, соль).

Из данных веществ можно получить целый ряд новых соединений. Рассмотрим возможные превращения.

1. Разложение воды (электролиз) даёт два газа — водород и кислород:

\[ 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_2\uparrow + \text{O}_2\uparrow \]

2. Получение твёрдого бинарного соединения — оксида магния — при сжигании магния в кислороде:

\[ 2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO} \]

Также можно получить нитрид магния, нагревая магний в атмосфере азота:

\[ 3\text{Mg} + \text{N}_2 \rightarrow \text{Mg}_3\text{N}_2 \]

3. Получение газа аммиака — взаимодействием азота с водородом (реакция идёт при высоком давлении и катализаторе):

\[ \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3 \]

Аммиак также можно получить гидролизом нитрида магния:

\[ \text{Mg}_3\text{N}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{Mg(OH)}_2 + 2\text{NH}_3\uparrow \]

4. Получение кислоты — азотной. Для этого аммиак окисляют кислородом в присутствии катализатора до оксида азота(II), затем до оксида азота(IV) и растворяют в воде:

\[ 4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O} \]

\[ 2\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{NO}_2 \]

\[ 3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3 + \text{NO} \]

5. Получение соли — нитрата магния — взаимодействием оксида магния (или гидроксида магния) с азотной кислотой:

\[ \text{MgO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Таким образом, используя только азот, воду и магний, можно получить газы (H₂, O₂, NH₃, NO, NO₂), твёрдые бинарные соединения (MgO, Mg₃N₂), кислоту (HNO₃) и соль (Mg(NO₃)₂).

0 0 Пожаловаться