Дана схема превращений: NH3 → (NH4)2SO4 → X → NO. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Решение:

Для осуществления превращений необходимо написать три молекулярных уравнения реакций:

1. 1. NH₃ → (NH₄)₂SO₄
   Аммиак реагирует с серной кислотой с образованием сульфата аммония.
   \[ 2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 \]
2. 2. (NH₄)₂SO₄ → X
   Сульфат аммония при нагревании разлагается. Если нагревать его без доступа воздуха, он разлагается до аммиака и гидросульфата аммония. Если же его нагревать более интенсивно или в присутствии щелочи, он разлагается до аммиака, воды и сульфата.
   В данном случае, чтобы получить NO, нам нужно получить вещество, которое может дать NO. Например, при прокаливании сульфата аммония с оксидом меди (II) получается азот, который далее может быть окислен.
   Другой вариант: при нагревании сульфата аммония с сильным окислителем, например, перманганатом калия, может произойти окисление аммиака. Однако, в данном контексте, более вероятным является разложение сульфата аммония до аммиака, который затем окисляется.
   Если предположить, что X - это оксид азота (II) (NO), то реакция (NH₄)₂SO₄ → NO не является прямой.
   Рассмотрим возможный путь: разложение (NH₄)₂SO₄ до NH₃, а затем окисление NH₃.
   Вариант 1: Разложение до NH₃
   \[ (NH_4)_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 + H_2SO_4 \quad (при без доступа воздуха) \]
   Или при нагревании с щелочью:
   \[ (NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 + Na_2SO_4 + 2H_2O \]
   Вариант 2: Окисление NH₃ до NO
   Аммиак окисляется кислородом воздуха в присутствии платины или оксида платины при нагревании.
   \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, \Delta} 4NO + 6H_2O \]Если X является промежуточным продуктом, то это может быть аммиак.
   Предположим, что X = NH₃. Тогда вторая реакция - разложение (NH₄)₂SO₄.
3. 3. X → NO
   Если X = NH₃, то третья реакция - это каталитическое окисление аммиака.
   \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, \Delta} 4NO + 6H_2O \]

Итоговые уравнения:

1. \[ 2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 \]
2. \[ (NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 + Na_2SO_4 + 2H_2O \] (или другое разложение, приводящее к NH₃)
3. \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, \Delta} 4NO + 6H_2O \]

Ответ:

1. \[ 2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 \]
2. \[ (NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 + Na_2SO_4 + 2H_2O \]
3. \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, \Delta} 4NO + 6H_2O \]