Аммиак сжигание
Аммиак, поступающий в атмосферу, образуется в основном в результате биологического разложения нитратов, содержащихся в органических продуктах почвы, остатках растений, в экскрементах и трупах как диких, так и домашних животных. К антропогенным источникам аммиака относятся такие процессы, как промышленное производство аммиака, нитрата аммония, мочевины (карбамида) и удобрений, а также сжигание топлива. По оценкам ряда авторов, в 1980 г. в США в атмосферу было выделено 0,8 млн. т аммиака, из них 0,2 млн. т — из антропогенных источников. По данным других исследователей, эти количества значительно выше (в 3—4 раза).[ …]
При сжигании растворов, содержащих аммиак, следует учитывать его достаточно высокую термическую стабильность. При появлении локальных восстановительных атмосфер возможно образование из аммиака цианистого водорода, а также гидразина и некоторых других высокотоксичных веществ. Поэтому при огневом обезвреживании таких растворов необходимо поддерживать значительный избыток воздуха. Токсичные вещества не образуются и при огневом обезвреживании сточных вод, содержащих нитрилы, если в рабочей камере не создается восстановительная среда.[ …]
При сжигании газа, содержащего аммиак, в металлургических печах при высокой температуре факела большая часть аммиака переходит в оксиды азота, что увеличивает содержание последних в дымовых газах и значительно усиливает коррозию газораспределительной аппаратуры. Поэтому правилами технической эксплуатации коксохимических заводов предусмотрено содержание аммиака в коксовом газе после улавливания не более 0,03 г/м3.[ …]
Отгон аммиака. После охлаждения колбы Кьельдаля в нее осторожно приливают немного дистиллированной воды, содержимое взбалтывают и сливают в плоскодонную колбу емкостью 600—800 мл для отгона аммиака (если для сжигания используют колбу Кьельдаля емкостью около 800 мл, то отгонять аммиак можно прямо из нее). Колбу Кьельдаля после этого споласкивают 3—4 раза небольшими порциями дистиллированной воды, сливая ее каждый раз в отгонную колбу. В заключение в отгонную колбу прибавляют 1—2 капли фенолфталеина.[ …]
Потери аммиака происходят при гниении органических веществ на поверхности почвы (отсюда необходимость запашки их в почву, но в сыром виде, когда они быстрее минерализуются). При сжигании стерни и соломы молекулярный азот улетучивается в атмосферу. Чтобы этого избежать, надо непригодную для корма и подстилки солому и другие растительные остатки компостировать.[ …]
Отгоняют аммиак из тех же колб, в которых проводи“ лось сжигание. В приемную колбочку для отгона аммиака вливают 10—15 мл 4%-ной борной кислоты, после чего оттитровывают аммиак 0,02 н. Н,504 в присутствии смешанного индикатора.[ …]
Отгонять аммиак не обязательно сразу же после сжигания — это можно сделать на следующий день или позже, но колбы Кьельдаля после разбавления их содержимого водой следует обязательно хорошо закрыть резиновыми пробками.[ …]
Более просто сжигание сточных вод, содержащих аммиак, соли аммония, аминосоединения и нитрилы.[ …]
При производстве аммиака по третьей технологической схеме сточные воды образуются в процессе моноэтаноламиновой очистки газа от С02, сжижения аммиака и при продувке котлов для сжигания СО-фракции.[ …]
Схемы реакций при сжигании навоза кислотой, отгонке аммиака и титровании те же, что и при анализе растений (см. принцип метода на стр. 49—50) .[ …]
Проведение анализа. Сжигание пробы проводят аналогично сжиганию хлорорганических соединений. Образующийся в результате сжигания сернистый ангидрид поглощают в два поглотительных прибора, содержащих по 10 мл 3% раствора хлората калия или 1% раствора аммиака. Сжигание закончено, если после контрольного опыта не обнаружен сернистый ангидрид. Определение сернистого ангидрида см. на стр. 97. Полученное количество сернистого ангидрида пересчитывают на искомое сероорганическое соединение (см. стр. 108).[ …]
Авторы работы [197] при сжигании смесей пропана с аммиаком и метиламином установили, что вид азотсодержащей добавки не влияет на выход оксидов азота.[ …]
Количество подаваемого аммиака зависит от вида сжигаемого топлива. Из расчёта на 1 МВт установленной мощности расход аммиака составит для пылеугольных котлов 0,8 —1,7 кг/ч, При сжигании природного газа — 0,3 кг/ч. При организации денитрификации дымовых газов на всех ТЭС ФРГ, установленная мощность которых 70 ГВт, суммарная потребность аммиака составит 56 т/ч (примерно 300 тыс. т в год) [108]. На один МВт установленной мощности энергоблока обычно требуется 2 м3 катализатора, стоимость 1 м3 катализатора составляет 30 000 марок ФРГ (-10 тыс.руб.) [109].[ …]
Для перевода нитратов в аммиак навоз сжигают фенолсерной кислотой по методу Иодльбауэра. Азотная кислота нитрует фенол до нитрофенола, и нитратный азот превращается в органическую форму. Затем нитрофенол восстанавливается до аминофенола водородом, выделяющимся от добавления цинка. В процессе дальнейшего сжигания аминогруппа полностью переходит в аммиак и связывается серной кислотой в сульфат аммония. Аммиак отгоняют из щелочного раствора и поглощают титрованной серной кислотой. По количеству кислоты, связанной выделившимся аммиаком, определяют содержание азота в навозе.[ …]
Трудности, возникающие при сжигании аммиака, связаны с необходимостью переработки концентрированных аммиачных паров. При сжигании пароаммиачной смеси с низкой концентрацией аммиака увеличивается расход топлива на перегревание паров воды, что усложняет установку. Поэтому установки по сжиганию аммиака обязательно имеют узлы водной абсорбции аммиака и концентрирования получаемого аммиачного раствора (исходная концентрация раствора 1,5—3,0% и концентрация аммиака в смеси с парами воды не менее 15—20%).[ …]
Оксид азота образуется и при сжигании чистого аммиака. При получении защитных азотоводородных смесей путем неполного сжигания аммиака для предотвращения образования N0 применяют селективный катализатор, ускоряющий реакции, идущие с образованием молекулярного азота.[ …]
Конструкции печей, используемых для сжигания отходов пластмасс, могут быть самыми разными, но должны учитывать особенности горения этих материалов. Во время горения отходов пластмасс в печи создается высокая температура, что требует специальных мер защиты. Кроме того, необходимо оснащение печей системами дожигания, очистки и обработки дымовых газов, так как при горении пластмасс образуются такие токсичные газы, как аммиак, оксиды азота, хлористый водород, диоксины и др.[ …]
Принципиально возможно уничтожение аммиака либо путем его сжигания, либо каталитическим расщеплением.[ …]
Анализ неравенства приводит к выводу, что сжигание аммиака становится нецелесообразным при значительных единичных мощностях установок. В то же время использование его рационально на небольших установках, так как в этом случае исключаются трудоемкие и дорогостоящие стадии хранения, погрузки, транспортирования и реализации незначительных количеств аммиака и аммиачной воды.[ …]
При газификации отходов пластмасс, как и при сжигании, применяются различные конструкции: вращающиеся печи, реакторы шахтного типа, устройства с кипящим слоем и др. Наряду с традиционными (синтез-газ), некоторые.технологии предусматривают получение и других продуктов газификации. Так, по одной из современных схем, используемой в Японии, Получают аммиак. Опытное предприятие, запущенное в 1994 г., перерабатывает 30 т/сут отходов и получает 19 т NH3. Газификацию реализуют в две стадии в кипящем слое, подавая в него кислород и пар. На первой из них при 600-800°С и давлении 5-20 бар получают газообразные продукты (СО, Н2, СО2 и НС1), а также смолы и углеродистый остаток. На второй стадии (1300-1400°С) газифицируют два последних продукта. Полученные газы охлаждают до 200°С и промывают водой до полного удаления хлористого водорода. В оставшейся смеси СО, СО2 и Н2 допускаются следы сероводорода. Присутствующий в отходах ПВХ не нуждается в удалении, так как быстрое охлаждение отводимых газов предупреждает возможное образование в них диоксинов. Состав отходящих газов соответствует сырью для производства аммиака (A new…).[ …]
При работе установки регламентированный проскок аммиака составлял 20—30 мг/м3 при аух = 1,4. Применение данной технологии позволяло обеспечить требуемые нормативы при изменении нагрузок на котле в диапазоне 60—100 % при сжигании любого вида топлива.[ …]
Известно, что при идеально организованном процессе сжигания чистых углеводородных топлив в продуктах горения должны содержаться всего четыре компонента: СОг, Н20, Ог и N2. Однако в реальных условиях из этих соединений образуются другие, такие, как оксиды азота, углеводороды, оксид углерода, аммиак, водород, синильная кислота, фенол, формальдегид, 3,4-бенз-пирен- и технический углерод. Если в топливе содержатся сера и другие примеси, состав продуктов сгорания еще разнообразнее. При горении топочных мазутов (особенно из сернистых и высокосернистых нефтей) образование различных соединений катализируется присутствующими в виде микропримесей металлами (ванадий, никель, железо, магний,натрий, хром, медь, титан и др.). Влияние металлов может быть и положительным: в их присутствии оксиды азота восстанавливаются до азота, оксид углерода акисляется до диоксида. Однако эта .роль ¡микропримесей металлов в топливе изучена недостаточно.[ …]
Окислы серы, азота, хлор, фтористый водород, сероводород и аммиак кроме прямого токсического действия являются также участниками разнообразных реакций в атмосфере, приводящих к образованию вторичных продуктов, иногда еще более токсичных. Диоксид серы, образующийся в больших количествах при сжигании сернистого топлива (угля, мазута, газа), во влажной атмосфере легко превращается в серную кислоту — основное действующее вещество кислотных дождей. Действие последних усиливают и окислы азота, которые кроме превращения в азотистую и азотную кислоту участвуют вместе с парами бензина и топливной копотью в образовании токсичных фотохимических оксидантов и ядовитого смога.[ …]
Те же основные группы отработанных вод образуются при получении аммиака из природного газа. Незагрязненными являются охлаждающие воды; загрязненные воды образуются при компрессии газа, медно-аммиачной и щелочной его очистке и регенерации медно-аммиачного раствора, при моноэтаноламиновой очистке, сжижении аммиака и продувке котлов при сжигании СО-фракции.[ …]
В начале 80-х годов появились сообщения о технологических приемах при сжигании, обеспечивающих частичное восстановление окоида азота в топочной камере без применения аммиака и катализатора /43/. Этот метод называют трехступенчатым сжиганием.[ …]
Проведение анализа. Содержимое поглотительных приборов переводят в лампочку и проводят сжигание так, как описано для хлорорганических соединений (стр. 382). Образующийся при сжигании сернистый ангидрид поглощают в 3% раствор хлората калия или 1% раствор аммиака. После сжигания колпак промывают 5 мл поглотительного раствора. Раствор выливают в колориметрическую пробирку. Для анализа берут по 5 мл раствора из каждого поглотительного прибора, а также 5 мл раствора, которым был промыт колпак. Во всех растворах после первого, а также контрольного сжигания определяют сернистый ангидрид так, как описано на стр. 97.[ …]
Затем колбу с обработанной пробой присоединяют через холодильник к сборной склянке и отгоняют аммиак. Если требуется определить и аммиак, и органический азот, пробу сначала испытывают на аммиак, а затем сжигают для испытания на органический азот. Сумму этих двух результатов часто называют общим азотом по Кьельдалю. Если в разделении органического и аммиачного азота нет необходимости, общий азот по Кьельдалю может быть определен непосредственно сжиганием всей пробы с последующей перегонкой аммиака.[ …]
Другим фактором антропогенной интенсификации потоков азота является энергетика, поскольку при сжигании угля, нефти и ее продуктов, сланцев, торфа и пр. увеличивается эмиссия в атмосферу аммиака и оксидов азота. В свою очередь, оксиды азота и аммиак играют решающую роль в процессах асидификации окружающей среды.[ …]
Ликвидация отходов. Одним из наиболее простых способов ликвидации пластмассовых отходов является их сжигание. Разработаны и продолжают совершенствоваться различные конструкции печей сжигания: подовых, ротационных, форсуночных, с кипящим слоем и др. Предварительное тонкое измельчение и распыление отходов обеспечиваю г при достаточно высокой температуре практически полное их превращение в СОг и НгО. Однако сжигание некоторых видов полимеров сопровождается образованием токсичных газов: хлорида водорода, оксидов азота, аммиака, цианистых соединений и др., что вызывает необходимость мероприятий по защите атмосферного воздуха. Кроме того, несмотря на значительную тепловую энергию сжигания пластмасс, экономическая эффективность этого процесса является наименьшей по сравнению с другими процессами утилизации пластмассовых отходов. Тем не менее, сравнительная простота организации сжигания определяет довольно широкое распространение этого процесса на практике. Типичная технологическая схема сжигания отходов с использованием трубчатой печи представлена на рис.[ …]
Приемы, используемые для уменьшения образования оксидов азота в печах, оказываются эффективными и при сжигании аммиака (см. гл. Принципиальная технологическая схема сжигания аммиака представлена на рис. Тепло от сгорания аммиака и отопительного газа который подают дополнительно, могут быть утилизированы.[ …]
В ходе реакций оксиды серы и азота превращаются в ими-додисульфонат и дитионат, которые затем переводят в аммиак, азот, сульфат натрия и гипс. Метод может быть применен при очистке газов, образующихся при сжигании высокосернистых топлив.[ …]
Показано, что при высоких Твх (= 890-910К) степень превращения связанного азота в оксиды составляет всего 5-20% в условиях избытка воздуха. Авторы объясняют это тем, что при высоких Твх окисление топлива начинается сразу на входе в слой катализатора, а далее по ходу движения реакционной смеси через реактор протекают вторичные реакции восстановления оксидов азота оксидом углерода и углеводородными радикалами. При низких Твх окисление смеси завершается ближе к выходу из слоя катализатора, и роль реакций восстановления ЫОх в этом случае существенно меньше.[ …]
Сравнительные испытания пластинчатого и сотового катализаторов при денитрификации дымовых газов, образующихся при сжигании бурого угля, показали, что за 8000 ч работы активность катализаторов существенно не снизилась [101]. Промышленные испытания обоих катализаторов проводились на котле паропроизводительнос-тью 1070 т/ч энергоблока 345 МВт, введённого в эксплуатацию на ТЭС Кперрег (ФРГ). При тепловой нагрузке 880 МВт котёл потребляет 145 г/т забалластированного угля, образуя 1080000 м3/ч продуктов сгорания. Два реактора с катализаторами пластинчатого и стержневого типа были включены параллельно. Оба катализатора получены из Японии. Аммиак, потребность в котором составляет 400 кг/ч, поставляется в цистернах ёмкостью 100 м3 в жидком виде и перегружается в разгрузочный бак, из которого поступает в испаритель. На испарение аммиака требуется 120 кВт тепловой энергии. Эксплуатация установки показала возможность снижения содержания NOx с 1950 мг/м3 на входе в реактор до 6,8 мг/м3 при чистых катализаторах. Отмечено интенсивное загрязнение воздухонагревателя гидросульфатом аммония, а также каталитическое окисление S02, содержащегося в дымовых газах, в S03. За полгода эксплуатации сопротивление реактора со стержневыми катализаторами увеличилось с 8,5 до 11 мбар, а реактора с пластинчатыми катализаторами — с 7 до 11 мбар [102].[ …]
Основные области применения методов СКВ — это очистка отходящих газов от NOx в производстве азотной кислоты и дымовых газов при сжигании топлива. Общая доля установок селективного каталитического восстановления NOx в дымовых газах в Японии и США оценивается в 65% (от общего числа установок очистки от NOx) [81]. По некоторым оценкам, к 2000 г. треть всего производства аммиака в США потребуется для селективного каталитического восстановления Ж)х[116].[ …]
На станции, расположенной у г. Южное, третичная очистка начинается с подачи извести, которая вызывает оседание фосфатов. Затем для удаления аммиака сточные воды насыщаются воздухом и нейтрализуются путем подачи углекислого газа, рекуперированного при сжигании осадка сточных вод.[ …]
При а = 0,9 и ¿о.г=Ю50°С в отходящих газах обнаружено 6—6,4 мг/м3 синильной кислоты. Кроме того, в отходящих дымовых газах наблюдались высокие концентрации аммиака вследствие малой скорости реакции его диссоциации. Аналогичные результаты получены [205] при сжигании горючих газов с добавками аммиака. При сжигании богатых смесей (а< <1) в продуктах сгорания появляются НСХ и ХН3. Следовательно, при огневом обезвреживании отходов, содержащих аммиак или его соединения, недопустимы наличие восстановительной среды или близкие к единице коэффициенты расхода воздуха.[ …]
Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в основном содержат углеводороды СпН2п, моноксид углерода СО, сероводород НУь, аммиак ЫНз и оксиды азота МхОу. Та часть вешеств, которую удается собрать в газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются еще и продукты сгорания углеводородов (моноксид углерода СО и диоксид серы ЗОо). Твердые частицы в потоке газов, выходящих из установок крекинга, вновь возвращаются. Кислотные продукты, выделяемые в процессе алкилирования, полностью термически разлагаются при сжигании в отдельной установке, однако при этом образуется фторводород ОТ, поступающий в атмосферу. Имеются еще и неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками, недостатками в обслуживании оборудования, нарушениями технологического процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из технологической системы водоснабжения и из сточных вод.[ …]
Из представленных в табл. 8 химических способов очистки промышленных выбросов все большее распространение получают окислительные [60, 67] способы как прямым сжиганием, так и сжиганием на катализаторах, основанные на глубоком окислении органических углеводородных и кислородосодержащих соединений до углекислого газа и воды. Возможно сжигание и других соединений, например, аммиака или сероводорода. В этих случаях целью является перевод исходного вещества в менее вредное соединение, которое доочищается другим способом или рассеивается с помощью труб.[ …]
Газообразные загрязнители формируются в результате химических реакций, например, окисления, обжига руд и нерудного минерального сырья (цветная металлургия, производство цемента). При сжигании топлива образуются огромные количества газообразных соединений — оксиды серы, азота, углерода, тяжелых и радиоактивных металлов. Реакции восстановления также являются источником газообразных загрязняющих соединений, например, производство кокса, соляной кислоты из хлора и водорода, аммиака из атмосферного азота и кислорода.[ …]
Проблема кислотных дождей дала о себе знать в Западной Европе и Северной Америке в конце 50-х гг. В последнее десятилетие она стала глобальной в связи с возросшими объемами выбросов окислов серы и азота, аммиака и летучих органических соединений. Основным источником выбросов окислов серы являются теплоэлектростанции и другие стационарные источники при сжигании ископаемого топлива (88%). Топливно-энергетический комплекс дает также 85% выбросов окислов азота. Загрязнение окружающей среды окислами азота происходит от животноводческих предприятий, при применении удобрений.[ …]
Следует учитывать высокую миграционную активность газообразных веществ, которые фиксируются не только у источника загрязнения, но и на значительном удалении от него. Максимальный ореол рассеяния (до 15 км) характерен для углеводородов, аммиака и оксидов углерода; сероводород мигрирует на расстоянии 5-10 км, а оксиды азота и сернистый ангидрид отмечаются в пределах 1 -3 км от очага загрязнения. Помимо химического воздействия при сжигании газа происходит и тепловое загрязнение атмосферы. На расстоянии до 4 км от факела наблюдаются признаки угнетения растительности, а в радиусе 50-100 м -нарушение фонового растительного покрова.[ …]
В коническую колбу или химический стакан ёмкостью 300 -400 см3 (приёмник) наливают из бюретки 25 — 30 см3 0,1 н. Н2804 (с точно установленным титром), добавляют 2-3 капли индикатора метилрота или реактива Гроака (лиловая окраска). Кончик трубки холодильника погружают в кислоту. Отгонную колбу ставят на нагреватель и подсоединяют к холодильнику, проверяя герметичность соединения. Для разрушения сернокислого аммония и отгона аммиака используют 40%-й раствор щёлочи, взятый в таком объёме, который в четыре раза превосходит объём концентрированной серной кислоты, взятой при сжигании пробы (при 10 см3 кислоты берут 40 см щёлочи).[ …]
Задание 33
Раствор сульфата меди (II) массой 243,4 г подвергли электролизу с платиновыми электродами до выделения на электродах двух продуктов с общей массой 6,4 г, при этом соль в растворе израсходовалась не полностью. Порцию полученного раствора массой 59,25 г обработали избытком раствора хлорида бария, в результате чего выпало 11,65 г осадка.
Решение:
Уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):
2CuSO4 2H2O = 2Cu 2H2SO4 O2 (I),
с хлоридом бария могут взаимодействовать образовавшаяся в результате электролиза серная кислота и непрореагировавший сульфат меди (II).
H2SO4 BaCl2 = BaSO4 2HCl (II),
CuSO4 BaCl2 = BaSO4 CuCl2 (III).
Уравнения реакции (II) и (III) написаны, на основании того, что часть соли после процесса электролиза осталась. Выделившиеся на катоде и аноде вещества − это кислород и медь. Тогда по условию их общая масса составляет 6,4 г.Пусть количество вещества выделившегося кислорода равно x моль.Тогда, в соответствии с уравнением (I) количество вещества меди будет равно 2x моль,
следовательноm(O2) = M ⋅ n = 32x г,m(Cu) = M ⋅ n = 64 ⋅ 2x = 128х г,
тогда,32х 128х = 6,4160х = 6,4х = 0,04 моль,т.е. n(O2) = 0,04 моль, n(Cu) = 2x моль = 2 ⋅ 0,04 = 0,08 моль,
тогда количество вещества серной кислоты в растворе после электролиза:nпосле эл-за(H2SO4) = n(Cu) = 0,08 моль,
Рассчитаем массу раствора после электролиза.mэл.(р-ра) = mисх.(р-ра) − m(Cu) − m(O2) = 243,4 г − 6,4 г = 237 г.
Составим пропорцию:во всем растворе после электролиза (237 г) − 0,08 моль H2SO4, в отобранной порции раствора (59,25 г) − y моль H2SO4.
Следовательно,y = 59,25 ⋅ 0,08/237 = 0,02 т.е. количество вещества серной кислоты в отобранной порции:nв порции(H2SO4) = 0,02 моль,
Вычислим общее количество вещества BaSO4, выпавшего в осадок:nобщ.(BaSO4) = m(BaSO4)/M(BaSO4) = 11,65 г/233 г/моль = 0,05 моль,
Количество вещества сульфата бария образовавшегося при реакции с серной кислотой (реакция II):nII(BaSO4) = n(H2SO4) = 0,02 моль, следовательно, в реакции (III) образуется сульфат, количество вещества которого: nIII(BaSO4) = 0,05 моль − 0,02 моль = 0,03 моль.
тогда, количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию (III) будет:nIII(CuSO4) = nII(BaSO4) = 0,03 моль,
в отобранной порции раствора (59,25 г) − 0,03 моль CuSO4во всем растворе после электролиза (237 г) − z моль CuSO4
следовательно z = 237 ⋅ 0,03/59,25 = 0,12 моль,т.е. количество вещества сульфата меди в растворе после электролиза:nпосле эл-за(CuSO4) = z моль = 0,12 моль,Исходя из уравнения (I), количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза. :nI(CuSO4) = n(Cu) = 0,08 моль,
тогда исходное количество сульфата меди до начала электролиза в исходном растворе будет составлять:nисх.(CuSO4) = nI(CuSO4) nпосле эл-за(CuSO4) = 0,08 0,12 = 0,2 моль, тогдаmисх.(CuSO4) = M⋅n = 160 г/моль ⋅ 0,2 моль = 32 г.
Массовая доля сульфата меди (II) в исходном растворе составит:w(CuSO4) = m(CuSO4)/mисх.(р-ра) ⋅ 100% = 32 г/243,4 г ⋅ 100% ≈ 13,15 %.
Задание 34
При полном сгорании неизвестного органического соединения А массой 1,98 г образовалось 2,016 л углекислого газа (н.у.) и 1,62 г воды. Известно, что в молекуле данного соединения все атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации, а получить его можно в одну стадию из вещества Б — продукта окисления некоторого алкена раствором перманганата калия.
Также известно то, что молекула вещества А содержит в два раза больше атомов углерода, чем молекула вещества Б. На основании данных условия задания:1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;3) напишите уравнение получения А из вещества Б.
Решение:
n(CO2) = V/Vm = 2,016/22,4 = 0,09 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,9 моль, тогда, m(C) = n·M = 0,09·12 = 1,08 г,n(H2O) = m/M = 1,62/18 = 0,09 моль, следовательно, n(H) = 2n(H2O) = 2·0,09 = 0,18 моль, тогда m(H) = n·M = 0,18·1 = 0,18 г.
Проверим содержит ли искомое вещество кислород:m(O) = m(в-ва) — m(C) — m(H) = 1,98 г — 1,08 г — 0,18 г = 0,72 г. Как видим, m(O) не равно нулю, значит в состав искомого вещества входит кислород. Рассчитаем количество вещества кислорода в указанной в условии порции вещества:
n(O) = m(O)/M(O) = 0,72/16 = 0,045 моль.
Найдем простейшую формулу вещества:
n(C) : n(H) : n(O) = 0,09 : 0,18 : 0,045 = (0,09/0,045) : (0,18/0,045) : (0,045/0,045) = 2 : 4 : 1
Таким образом, простейшая формула искомого вещества А — C2H4O. Предположим, что простейшая формула совпадает с истинной молекулярной. Тогда искомым веществом А могли бы оказаться либо ацетальдегид, либо этиленоксид, однако, ни то, ни другое вещество не может быть получено из вещества с одним атомом углерода в молекуле, которое еще при этом было бы продуктом окисления раствором перманганата калия некоторого алкена (напомним, что по условию молекула вещества А содержит в два раза больше атомов углерода, чем молекула вещества Б).
Диоксан удовлетворяет всем требованиям задачи: может быть получен в одну стадию дегидратацией этилегликоля (вещества Б с вдвое меньшим числом атомов углерода в молекуле), а этиленгликоль (вещество Б) в свою очередь может быть получен в одну стадию из этилена его окислением нейтральным холодным раствором перманганата калия.
3) уравнение получения вещества А из вещества Б:
Реакции с кислородом
За счёт оставшейся свободной пары электронов азот может окисляться водородом и кислородом. Аммиак легко притягивает катион водорода из воды или кислоты, образуя аммоний (NH4). Это производное аммиака, входящее в состав гидроксида и солей:

При взаимодействии с кислородом может образовываться свободный азот, оксид азота (II) или (I). Конечный продукт зависит от количества начальных веществ и условий проведения реакции. На воздухе аммиак не горит.
Если на четыре объёма аммиака взять пять объёмов кислорода, то получится оксид азота (II):
4NH3 5O2 → 4NO 6H2O.
Реакция протекает в присутствии катализатора. Над нагретой до 800°С платиной быстро пропускают смесь аммиака с воздухом. Платиновый катализатор могут использовать по-другому. Из платины с примесью родия, рутения, палладия делают сетку, сквозь которую пропускают аммиак и кислород. Также реакция ускоряется в присутствии оксида хрома (III).

Азот можно получить при нагревании концентрированного раствора аммиака в отсутствии катализатора. Сначала раствор нагревают, а затем помещают в условия чистого кислорода (четыре объёма аммиака на три объёма кислорода). Аммиак горит жёлто-зелёным пламенем:
4NH3 3O2 → 2N2 6H2O.
При одинаковом объёме аммиака и кислорода образуется оксид азота (I):
2NH3 2O2 → N2O 3H2O.
Реакцию окисления проводят для получения разбавленной азотной кислоты. Для этого сначала окисляют NH3 до NO. Затем получившийся газ окисляют до диоксида азота:
2NO О2 → 2NO2.
Оксид азота (I) для получения кислоты окисляют и пропускают через воду:
4NO2 О2 2Н2О → 4HNO3.
Сложные задания на овр в соответствии с форматом 2022.
Задание №4
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение
Первый вариант ответа:
6NaOH 3Br2 = 5NaBr NaBrO3 3H2O (при нагревании)
5 | Br02 2ē → 2Br-1
1 | Br02 – 10ē → 2Br 5
Бром в степени окисления 0 (или Br2) является и окислителем, и восстановителем.
Второй вариант ответа:
2NaOH Br2 = NaBrO NaBr H2O (на холоде)
1 | Br02 2ē → 2Br-1
1 | Br02 – 2ē → 2Br 1
Бром в степени окисления 0 (или Br2) является и окислителем, и восстановителем.
Задание №14
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель
.
Решение
Вариант ответа:
Первый вариант ответа:
2Cr(OH)3 3Br2 10KOH = 2K2CrO4 6KBr 8H2O
2∙| Cr 3 — 3ē → Cr 6
3∙| Br2 2ē → 2Br—
Бром в степени окисления 0 (или Br2) является окислителем
Хром в степени окисления 3 (или гидроксид хрома (III)) – восстановителем.
Второй вариант ответа:
Br2 2KOH = KBrO KBr H2O
1∙| Br2 2ē → 2Br-1
1∙| Br2 — 2ē → 2Br 1
Бром в степени окисления 0 (или Br2) является и окислителем, и восстановителем.
Третий вариант ответа:
3Br2 6KOH = KBrO3 5KBr 3H2O
5∙| Br2 2ē → 2Br-1
1∙| Br2 — 10ē → 2Br 5
Бром в степени окисления 0 (или Br2) является и окислителем, и восстановителем.
Задание №16
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение
Первый вариант ответа:
3KNO3 8Al 5KOH 18H2O = 3NH3 8K[Al(OH)4]
3∙| N 5 8ē → N-3
8∙| Al0 — 3ē → Al3
Азот в степени окисления 5 (или нитрат калия) является окислителем.
Алюминий в степени окисления 0 (или металлический алюминий) — восстановителем.
Второй вариант ответа:
2Al 6KOH = 2KAlO2 2K2O 3H2↑
3∙| 2H 1 2ē → H2
2∙| Al — 3ē → Al 3
Водород в степени окисления 1 (или гидроксид калия) является восстановителем.
Алюминий в степени окисления 0 (или металлический алюминий) — восстановителем.
Третий вариант ответа:
2Al 2KOH 6H2O = 2K[Al(OH)4] 3H2↑
3∙| 2H 1 2ē → H2
2∙| Al — 3ē → Al 3
Алюминий в степени окисления 0 (или металлический алюминий) — восстановителем.
Водород в степени окисления 1 (гидроксид калия или вода) является восстановителем.
В случае третьего варианта из уравнения реакции однозначно сказать вода или гидроксид калия является окислителем нельзя, т.к. оба вещества содержат водород в степени окисления 1. Однако, исходя из механизма протекания реакции следует, что все-таки окисление происходит водой.
Химические свойства
При нормальных условиях чистый кислород — очень активное вещество, сильный окислитель. В составе воздуха окислительные свойства кислорода не столь явно выражены.
1. Кислород проявляет свойства окислителя(с большинством химических элементов) и свойства восстановителя(только с более электроотрицательным фтором). В качестве окислителя кислород реагирует и с металлами, и с неметаллами. Большинство реакций сгорания простых веществ в кислороде протекает очень бурно, иногда со взрывом.
1.1. Кислород реагирует с фтором с образованием фторидов кислорода:
O2 2F2 → 2OF2
С хлором и бромом кислород практически не реагирует, взаимодействует только в специфических очень жестких условиях.
1.2. Кислород реагирует с серой и кремниемс образованием оксидов:
S O2 → SO2
Si O2 → SiO2
1.3.Фосфоргорит в кислороде с образованием оксидов:
При недостатке кислорода возможно образование оксида фосфора (III):
4P 3O2 → 2P2O3
Но чаще фосфор сгорает до оксида фосфора (V):
4P 5O2 → 2P2O5
1.4.С азотомкислород реагирует при действии электрического разряда, либо при очень высокой температуре (2000оС), образуя оксид азота (II):
N2 O2→ 2NO
1.5. В реакциях с щелочноземельными металлами, литием и алюминием кислород также проявляет свойства окислителя. При этом образуются оксиды:
2Ca O2 → 2CaO
Однако при горении натрияв кислороде преимущественно образуется пероксид натрия:
2Na O2→ Na2O2
А вот калий, рубидий и цезий при сгорании образуют смесь продуктов, преимущественно надпероксид:
K O2→ KO2
Переходные металлы окисляются кислород обычно до устойчивых степеней окисления.
Цинк окисляется до оксида цинка (II):
2Zn O2→ 2ZnO
Железо, в зависимости от количества кислорода, образуется либо оксид железа (II), либо оксид железа (III), либо железную окалину:
2Fe O2→ 2FeO
4Fe 3O2→ 2Fe2O3
3Fe 2O2→ Fe3O4
1.6. При нагревании с избытком кислорода графит горит, образуя оксид углерода (IV):
C O2 → CO2
при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:
2C O2 → 2CO
Алмаз горит при высоких температурах:
Горение алмаза в жидком кислороде:
Графит также горит:
Графит также горит, например, в жидком кислороде:
Графитовые стержни под напряжением:
2. Кислород взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Кислород окисляет бинарные соединения металлов и неметаллов: сульфиды, фосфиды, карбиды, гидриды. При этом образуются оксиды:
4FeS 7O2→ 2Fe2O3 4SO2
Al4C3 6O2→ 2Al2O3 3CO2
Ca3P2 4O2→ 3CaO P2O5
2.2. Кислород окисляет бинарные соединения неметаллов:
- летучие водородные соединения (сероводород, аммиак, метан, силан гидриды. При этом также образуются оксиды:
2H2S 3O2→ 2H2O 2SO2
Аммиакгорит с образованием простого вещества, азота:
4NH3 3O2→ 2N2 6H2O
Аммиакокисляется на катализаторе (например, губчатое железо) до оксида азота (II):
4NH3 5O2→ 4NO 6H2O
- прочие бинарные соединения неметаллов — как правило, соединения серы, углерода, фосфора (сероуглерод, сульфид фосфора и др.):
CS2 3O2→ CO2 2SO2
- некоторые оксиды элементов в промежуточных степенях окисления (оксид углерода (II), оксид железа (II) и др.):
2CO O2→ 2CO2
2.3. Кислород окисляет гидроксиды и соли металлов в промежуточных степенях окисления в водных растворах.
Например, кислород окисляет гидроксид железа (II):
4Fe(OH)2 O2 2H2O → 4Fe(OH)3
Кислород окисляет азотистую кислоту:
2HNO2 O2 → 2HNO3
2.4. Кислород окисляет большинство органических веществ. При этом возможно жесткое окисление (горение) до углекислого газа, угарного газа или углерода:
CH4 2O2→ CO2 2H2O
2CH4 3O2→ 2CO 4H2O
CH4 O2→ C 2H2O
Также возможно каталитическое окисление многих органических веществ (алкенов, спиртов, альдегидов и др.)
2CH2=CH2 O2 → 2CH3-CH=O