В настоящее время в строительной промышленности широко используются металлические конструкции, изготовленные из сплавов железа, алюминия, меди и др. Производство этих металлов из руд включает ряд окислительно-восстановительных реакций, что можно видеть на примере получения железа:
1) восстановление оксида железа(III), входящего в состав руды:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
2) восстановление железной окалины:
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
3) восстановление оксида железа (II)
FeO + CO = Fe + CO2
Изготовление многих строительных материалов включает в себя также окислительно-восстановительные реакции. В процесс производства кирпича входит обжиг глины. При обжиге глины, которая содержит различные соединения железа, возможно протекание следующих окислительно-восстановительных реакций:
1) окисления пирита
4FeS2 + 11 O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
2) окисления сульфида железа (II)
4FeS + 7 O2 = 2Fe2O3 + 4SO2
При недостатке кислорода возможно получение железной окалины:
3FeS + 5O2 = Fe3O4 + 3SO2
3. При обжиге глины при добавлении древесных опилок, содержащих целлюлозу, может протекать реакция вида:
(C6H10O5) n + 6 n O2 = 6 n CO2 + 5 n H2O
При недостатке кислорода наряду с оксидом углерода (IV) возможно образование оксида углерода (II), который является сильным восстановителем, реагирующим с оксидом железа по схеме
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
Образующееся железо также способно вступать в реакцию восстановления по схеме
Fe2O3 + Fe = 3FeO
ЗАДАЧИ
Расставить коэффициенты в уравнениях реакций методом электронного или ионно-электронного баланса. Составить электронные уравнения. Для каждой реакции указать, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем; какое вещество окисляется, какое восстанавливается.
13.1. а) K2Cr2O7 + KNO2 + H2SO4®Cr2(SO4)3 + KNO3 + K2SO4 + H2O
б) Cu + HNO3 (разб) ® Cu(NO3)2 + NO + H2O
в) KMnO4 ® K2MnO4 + MnO2 + O2
13.2. а) C + K2Cr2O7 + H2SO4 ® CO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
б) CuS + HNO3 (конц) ® CuSO4 + NO2 + H2O
в) Br2 + Cl2 + H2O ® HBrO3 + HCl
13.3. а) KI + K2Cr2O7 + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + K2SO4+ I2 + H2O
б) Mg + HNO3 (разб) ® Mg(NO3)2 + N2O + H2O
в) Cl2 + C + H2O ® CO2 + HCl
13.4. а) KMnO4 + KI + H2SO4 ® MnSO4 + K2SO4 + I2 + H2O
б) Ca + HNO3 (очень разб) ® Сa(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
в) H2O2 + Cl2 ® O2 + HCl
13.5. а) KMnO4 + K2SO3 + H2O ® MnO2 + K2SO4 + KOH
б) HNO3 (конц) + HI ® HIO3 + NO2 + H2O
в) KClO3 + HCl ® KCl + Cl2 + H2O
13.6. а) KMnO4 + KOH + KI ® K2MnO4 + KIO4 + H2O
б) HNO3 (конц) + P ® H3PO4 + NO2 + H2O
в) HCl + CrO3 ® Cl2 + CrCl3 + H2O
13.7. а) KMnO4 + H2S ® MnO2 + S + KOH + H2O
б) H2SO4 (конц) + Zn ® ZnSO4 + H2S + H2O
в) AsH3 + HNO3 ® H3AsO4 + NO2 + H2O
13.8. а) KClO3 + H2SO4 ® KHSO4 + ClO2 + KClO4+ H2O
б) H2SO4 (конц) + Ag ® AgSO4 + SO2 + H2O
в) NaCrO2 + PbO2 + NaOH ® Na2CrO4 + NaPbO2 + H2O
13.9. а) H2O2 + KMnO4 + H2SO4 ® MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O
б) Cu2S + HNO3 ® Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
в) Au + HNO3 + HCl ® H[AuCl4] + NO + H2O
13.10. а) H2O2 + Na3[Cr(OH)6] ® Na2CrO4 + H2O + NaOH
б) FeS2 + HNO3 ® Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O
в) Na2SO3 + KMnO4 + H2O ® Na2SO4 + MnO2 + KOH
13.11. а) KI + H2O2 + H2SO4 ® I2 + K2SO4 + H2O
б) Na2SO3 ® Na2SO4 + Na2S
в) NaCrO2 + Br2 + NaOH ® Na2CrO4 + NaBr + H2O
13.12. а) KMnO4 + H3PO3 + H2SO4® MnSO4 + H3PO4 + K2SO4 + H2O
б) P + HIO3 + H2O ® H3PO4 + HI
в) KNO3 + C + S ® N2 + CO2 + K2S
13.13. а) HNO3 + Zn ® Zn(NO3)2 + N2O + H2O
б) FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 ®
® Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
в) S + NaOH ® Na2S + Na2SO3 + H2O
13.14. а) K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4 ®
® Cr2(SO4)3 + H3PO4 + K2SO4 + H2O
б) C7H8 + KMnO4 ® C7H6O2 + MnO2 + KOH
в) Cl2 + NaOH ® NaCl + NaClO3 + H2O
13.15. а) KBr + KBrO3 + H2SO4 ® Br2 + K2SO4 + H2O
б) H2SO3 + H2SeO4 ® H2Se + H2SO4
в) Cu2O + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO + H2O
13.16. а) H2S + Cl2 + H2O ® H2SO4 + HCl
б) C8H10 + KMnO4 ® C7H6O2 + CO2 + MnO2 + KOH
в) HNO3 + Ca ® Ca(NO3)2 + H2O + NH4NO3
13.17. а) K2MnO4 + KNO2 + H2O ® MnO2 + KNO3 + KOH
б) Ca3(PO4)2 + C + SiO2 ® CO + CaSiO3 + P
в) NH3 + Br2 ® N2 + NH4Br
13.18. а) KMnO4 + SnCl2 + HCl ® KCl + МnCl2 + SnCl4 + H2O
б) P + H2O ® H3PO3 + PH3
в) PbS + HNO3 ® S + Pb(NO3)2 + NO + H2O
13.19. а) CrCl3 + NaClO + NaOH ® Na2CrO4 + NaCl + H2O
б) 2Na2O2 + C ® Na2CO3 + Na2O
в) Al + Fe3O4 ® Al2O3 + Fe
13.20. а) FeSO4 + Cl2 + Na2SO4 ® NaCl + Fe2(SO4)3
б) NH3 + O2 ® NO + H2O
в) P + KOH + H2O ® KH2PO2 + PH3
13.21. а) Mn(OH)2 + Cl2 + KOH ® MnO2 + KCl + H2O
б) HIO3 + H2O2 ® O2 + I2 + H2O
в) ZnS + O2 ® ZnO + SO2
13.22. а) K2Cr2O7 + HCl ® CrCl3 + Cl2 + KCl + H2O
б) Na2SO3 ® Na2SO4 + Na2S
в) I2 + H2O2 ® HIO3 + H2O
13.23. а) KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ® MnSO4 + K2SO4 + H2O
б) Fe(CrO2)2 + O2 + K2CO3 ® Fe2O3 + K2CrO4 + CO2
в) Al + H2O + KNO3 + KOH ® K[Al(OH)4] + 3NH3
13.24. а) H3PO3 + AgNO3 + H2O ® Ag + HNO3 + H3PO4
б) KMnO4 + HCl ® KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
в) NH4NO2 ® N2 + H2O
13.25. а) KMnO4 + Cd + H2SO4 ® CdSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
б) I2 + KOH ® КIO3 + KI + H2O
в) Hg + FeCl3 + ® HgCl2+ FeCl2
13.26. а) КClO3 + FeSO4 + H2SO4 ® КCl + Fe2(SO4)3 + H2O
б) HI + Cl2 + H2O ® HIO3 + HCl
в) (NH4)2Cr2O7 ® N2 + Cr2O3 + H2O
13.27. а) H3AsO3 + KMnO4 + H2SO4 ®H3AsO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
б) Н2S + Cl2 + H2O ® H2SO4 + НCl
в) Na2SO4 + C ® Na2S + CO
13.28. а) КBr + KBrO3 + H2SO4 ® Br2 + K2SO4 + H2O
б) NO2 + H2O ® HNO2 + HNO3
в) Sb + HNO3 ® HSbO3 + H2O + NO2
13.29. а) Na2SO3 + KMnO4 + H2O ® Na2SO4 + MnO2 + KOH
б) H3PO3 + I2 + H2O ® H3PO4 + НI
в) Pb(NO3)2 ® PbO + NO2 + O2
13.30. а) Cr2O3 + KClO3 + KOH ® K2CrO4 + KCl + H2O
б) H2O2 + NaI + H2SO4 ® Na2SO4 + I2 + H2O
в) Al + HNO3 ® Al(NO3)3 + N2 + H2O
