21. Дана схема превращений: HNO₃ → NO → X → HNO₃. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Превращение 1: HNO₃ → NO
   Азотная кислота реагирует с медью, образуя оксид азота(II) (NO), нитрат меди(II) и воду. Медь в данном случае выступает как восстановитель, а азотная кислота — как окислитель.
   Уравнение: 3Cu + 8HNO₃(разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
2. Превращение 2: NO → X
   Оксид азота(II) (NO) легко окисляется кислородом воздуха до оксида азота(IV) (NO₂).
   Уравнение: 2NO + O₂ → 2NO₂
3. Превращение 3: X → HNO₃
   Оксид азота(IV) (NO₂) при взаимодействии с водой образует смесь азотной кислоты (HNO₃) и азотистой кислоты (HNO₂).
   Уравнение: 2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂
   Если нужно получить только азотную кислоту, то можно использовать другой вариант реакции, например, диспропорционирование NO₂ в присутствии воды и окислителя, или более сложный путь. Однако, наиболее распространенный способ из NO₂ получить азотную кислоту — это именно реакция с водой.
   Возможен также вариант, где X — это смесь HNO₃ и HNO₂, и затем HNO₂ разлагается или окисляется.
   Рассмотрим случай, где X — это NO₂. Далее NO₂ реагирует с водой.
   Альтернативный путь для Х → HNO₃:
   Если X — это NO₂, то далее NO₂ реагирует с водой с образованием HNO₃ и HNO₂.
   2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂.
   Если необходимо получить только HNO₃, то можно провести реакцию NO₂ с H₂O₂:
   NO₂ + H₂O₂ → HNO₃ + O₂

Ответ:
1. 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
2. 2NO + O₂ → 2NO₂
3. 2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂ (или NO₂ + H₂O₂ → HNO₃ + O₂)