Отрицательная степень окисления (или валентность) элемента означает, что он вступает в соединение с меньшей электроотрицательностью. Для того чтобы определить валентность азота в каждом из предложенных соединений, нужно знать электроотрицательности элементов, входящих в эти соединения.
1) N2O:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород обладает высокой электроотрицательностью, а значит, азот будет иметь отрицательную степень окисления. Таким образом, валентность азота в N2O равна -2.
2) NO:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород имеет высокую электроотрицательность, но азот оказывается в немагистральной степени окисления, то есть ноль. Валентность азота в NO равна 0.
3) Ca3N2:
В этом соединении кальций (Ca) соединяется с азотом (N). Кальций обладает более низкой электроотрицательностью по сравнению с азотом, поэтому азот будет иметь отрицательную степень окисления. Валентность азота в Ca3N2 равна -3.
4) NO2:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород имеет высокую электроотрицательность, поэтому азот будет иметь положительную степень окисления. Валентность азота в NO2 равна +4.
Таким образом, из предложенных соединений отрицательную степень окисления проявляет азот в соединении Ca3N2 (ответ 3).
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо узнать массовую долю кремния в смеси. Для начала решим задачу по восстановлению Fe2O3 до алюминия с помощью водорода, чтобы узнать количество водорода, необходимое для этой реакции.
1. Расчет количества водорода:
Масса Fe2O3 = 32 г
Молярная масса Fe2O3 = 159,7 г/моль
Масса алюминия (Al) в Fe2O3 = 2 * 26,98 г/моль = 53,96 г/моль
Таким образом, масса водорода, необходимая для восстановления 32 г Fe2O3 до алюминия, будет равна:
Масса H2 = (32 г Fe2O3 * 3 моль H2) / (159,7 г/моль Fe2O3) = 0,599 г
2. Далее, чтобы узнать массовую долю кремния, мы должны знать, сколько массы смеси кремния и серы было использовано для образования этого количества водорода.
Пусть массовая доля кремния в смеси равна x, тогда массовая доля серы будет равна (1 - x). Нам также дано, что общая масса смеси кремния и серы составляет 21 г.
Масса кремния = x * 21 г
Масса серы = (1 - x) * 21 г
3. Теперь мы можем записать уравнение реакции восстановления гидроксидом калия:
4KOH + Si + H2O -> K2SiO3 + 2K2O + 2H2
Согласно уравнению, 1 моль кремния соединяется с 4 молями гидроксида калия, чтобы образовать кремнекислый калий.
Таким образом, масса Si должна быть равна массе водорода, необходимого для восстановления Fe2O3 до алюминия:
Масса Si = 0,599 г
4. Используя полученные значения и учитывая, что масса кремния равна x * 21 г, мы можем записать уравнение:
0,599 г = x * 21 г
Решая это уравнение относительно x, получаем:
x = 0,599 г / 21 г = 0,0285
Таким образом, массовая доля кремния в смеси составляет 0,0285 или 2,85%.
1) N2O:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород обладает высокой электроотрицательностью, а значит, азот будет иметь отрицательную степень окисления. Таким образом, валентность азота в N2O равна -2.
2) NO:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород имеет высокую электроотрицательность, но азот оказывается в немагистральной степени окисления, то есть ноль. Валентность азота в NO равна 0.
3) Ca3N2:
В этом соединении кальций (Ca) соединяется с азотом (N). Кальций обладает более низкой электроотрицательностью по сравнению с азотом, поэтому азот будет иметь отрицательную степень окисления. Валентность азота в Ca3N2 равна -3.
4) NO2:
В этом соединении азот (N) соединяется с кислородом (O). Кислород имеет высокую электроотрицательность, поэтому азот будет иметь положительную степень окисления. Валентность азота в NO2 равна +4.
Таким образом, из предложенных соединений отрицательную степень окисления проявляет азот в соединении Ca3N2 (ответ 3).