Химические свойства оксидов неметаллов
Для ОГЭ необходимо знать химические свойства следующих оксидов неметаллов:
SO3, SO2, CO2, CO, N2O3, N2O5, P2O3, P2O5 и SiO2.
В одном задании встречается оксид хлора(I) Cl2O. Нужно помнить, что этому оксиду соответствует кислота HClO (степень окисления хлора равна +1).
1. Оксиды неметаллов реагируют с водой (кроме SiO2 и CO).
При взаимодействии оксидов с водой образуются кислоты, в которых степень окисления неметалла такая же, как и в оксиде:
SO3 + H2O → H2SO4 (степень окисления серы равна +6)
SO2 + H2O → H2SO3 (степень окисления серы равна +4)
CO2 + H2O → H2CO3 (степень окисления углерода равна +4)
CO + H2O → реакция не идёт
N2O3 + H2O → HNO2 (степень окисления азота равна +3)
N2O5 + H2O → HNO3 (степень окисления азота равна +5)
P2O3 + H2O → H3PO3 (степень окисления фосфора равна +3)
P2O5 + H2O → H3PO4 (степень окисления фосфора равна +5)
SiO2 + H2O → реакция не идёт.
2. Кислотные оксиды реагируют с оснóвными оксидами с образованием солей:
SO3 + Na2O → Na2SO4
кислотный остаток соли SO42– берём из кислоты, которая соответствует оксиду (т.е. из H2SO4), а катион металла из оснóвного оксида.
SO2 + CaO → CaSO3
кислотный остаток SO32– берём из H2SO3, катион металла из оснóвного оксида.
CO2 и SO2 реагируют только с оксидами активных металлов:
CO2 + MgO → MgCO3;
CO2 + CuO → реакция не идёт;
CO2 + FeO → реакция не идёт;
CO2 + Fe2O3 → реакция не идёт.
3. Кислотные оксиды реагируют с щелочами:
Cl2O + 2NaOH → 2NaClO + H2O
кислотный остаток ClO– берём из кислоты HClO.
SO2 + KOH → K2SO3 + H2O
кислотный остаток SO32– берём из кислоты H2SO3.
N2O5 + NaOH → NaNO3 + H2O
кислотный остаток NO3– берём из кислоты HNO3.
SO3 + Ba(OH)2 → BaSO4 + H2O
кислотный остаток SO42– берём из кислоты H2SO4.
SiO2 + Ba(OH)2 → BaSiO3 + H2O
кислотный остаток SiO32– берём из кислоты H2SiO3.
CO2 и SO2 не реагируют с амфотерными гидроксидами:
CO2 + Al(OH)3 → реакция не идёт
SO2 + Zn(OH)2 → реакция не идёт.
4. Особенности некоторых оксидов
1) Углекислый газ реагирует с некоторыми активными металлами и углеродом:
CO2 + 2Mg → 2MgO + C.
CO2 + C → 2CO.
3) SiO2 реагирует с HF, углеродом и карбонатами активных металлов:
SiO2 + 4HF(газ) → SiF4 + 2H2O.
SiO2 + 2C → Si + 2CO
SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2
Реакция протекает, так как выделяется более летучий оксид. Кислотный остаток соли SiO32– берём из кислоты H2SiO3.
4) Оксиды SO2, P2O3, N2O3, CO реагируют с кислородом, так как S, P, N и С в этих оксидах можно окислить до более высокой степени окисления:
2SO2 + O2 → 2SO3 (kt)
P2O3 + O2 → P2O5
N2O3 + O2 → N2O5
2CO + O2 → 2CO2.
Оксиды SO3, P2O5, N2O5, SiO2, CO2, Cl2O7 и др. с кислородом не реагируют, так как их окислить дальше уже невозможно.
5) Оксиды SO2 и SO3 реагируют с H2S:
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
в данной реакции образуется сера в промежуточной степени окисления, между +4 (в SO2) и -2 (в H2S).
SO3 + H2S → SO2 + H2O.
6) CO - сильный восстановитель, используется для восстановления слабых металлов и металлов средней активности из их оксидов:
CO + CuO → Cu + CO2.
CO + ZnO → Zn + CO2.