15.58. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: a) MnO2 → MnCl2 → Mn → MnSO4 → Mn(OH)2; 6) NiCl2 → Ni → NiSO4 → Ni(NO3)2 → Ni(OH)2 → NiCl2; Ni NiO → NiSO4

Решение:

Давай разберем каждое превращение по порядку.

а) Превращения марганца:

1. MnO₂ → MnCl₂
   

   Диоксид марганца (MnO₂) можно превратить в хлорид марганца (MnCl₂) действием соляной кислоты (HCl) в присутствии восстановителя, например, пероксида водорода (H₂O₂), или при нагревании с концентрированной HCl.

   
   

   MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

   
   


2. MnCl₂ → Mn
   

   Хлорид марганца (MnCl₂) можно восстановить до металлического марганца (Mn) с помощью более активного металла, например, натрия (Na) или магния (Mg) при нагревании, или электролизом расплава.

   
   

   MnCl₂ + 2Na → Mn + 2NaCl

   
   


3. Mn → MnSO₄
   

   Металлический марганец (Mn) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), образуя сульфат марганца (MnSO₄) и водород.

   
   

   Mn + H₂SO₄ → MnSO₄ + H₂↑

   
   


4. MnSO₄ → Mn(OH)₂
   

   Сульфат марганца (MnSO₄) при взаимодействии с гидроксидом натрия (NaOH) или другим щелочным гидроксидом образует гидроксид марганца (Mn(OH)₂).

   
   

   MnSO₄ + 2NaOH → Mn(OH)₂↓ + Na₂SO₄

   
   

б) Превращения никеля:

1. NiCl₂ → Ni
   

   Хлорид никеля (NiCl₂) можно восстановить до металлического никеля (Ni) действием более активного металла, например, цинка (Zn) или магния (Mg), или электролизом водного раствора.

   
   

   NiCl₂ + Zn → Ni↓ + ZnCl₂

   
   


2. Ni → NiSO₄
   

   Металлический никель (Ni) реагирует с разбавленной серной кислотой (H₂SO₄), образуя сульфат никеля (NiSO₄) и водород.

   
   

   Ni + H₂SO₄ → NiSO₄ + H₂↑

   
   


3. NiSO₄ → Ni(NO₃)₂
   

   Сульфат никеля (NiSO₄) можно превратить в нитрат никеля (Ni(NO₃)₂) действием раствора нитрата бария (Ba(NO₃)₂) или нитрата свинца (Pb(NO₃)₂), так как сульфаты бария и свинца нерастворимы и выпадут в осадок.

   
   

   NiSO₄ + Ba(NO₃)₂ → Ni(NO₃)₂ + BaSO₄↓

   
   


4. Ni(NO₃)₂ → Ni(OH)₂
   

   Нитрат никеля (Ni(NO₃)₂) при взаимодействии с гидроксидом натрия (NaOH) образует гидроксид никеля (Ni(OH)₂).

   
   

   Ni(NO₃)₂ + 2NaOH → Ni(OH)₂↓ + 2NaNO₃

   
   


5. Ni(OH)₂ → NiCl₂
   

   Гидроксид никеля (Ni(OH)₂) можно растворить в соляной кислоте (HCl), получив хлорид никеля (NiCl₂).

   
   

   Ni(OH)₂ + 2HCl → NiCl₂ + 2H₂O

   
   

Дополнительные превращения для Ni:

7. Ni → NiO
   

   Никель (Ni) при нагревании на воздухе окисляется до оксида никеля (NiO).

   
   

   2Ni + O₂ → 2NiO

   
   


8. NiO → NiSO₄
   

   Оксид никеля (NiO) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), образуя сульфат никеля (NiSO₄).

   
   

   NiO + H₂SO₄ → NiSO₄ + H₂O

   
   

Пояснения:

• В химических уравнениях `↑` обозначает выделение газа, а `↓` — выпадение осадка.


• Уравнения реакций приведены с учетом стандартных условий и наиболее распространенных реагентов.