Вправа 1 Складіть рівняння реакцій за наведеними схемами:
а) С → СО2 → MgCO3 → MgO → MgCl2 → Mg(OH)2 → Mg(NO3)2;
2C + 2O2 = 2CO2
CO2 + MgO = MgCO3
MgCO3 = MgO + CO2↑
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Mg(OH)2 + HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O
б) Al → AlCl3 → Al(OH)3 → Al2O3 → Na3[Al(OH)6]↓
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl
2Al(OH)3↓ = Al2O3 + 3H2O
Al2O3 + 6NaOH + 3H2O = 2Na3[Al(OH)6]
Al → Al2O3 → Al(NO3)3 → AlPO4;
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Al2O3 + 6HNO3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O
Al(NO3)3 + Na3PO4 = AlPO4↓+ 3NaNO3
в) P2O5 → H3PO4 → NH4H2PO4.
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
3NH3 + 2H3PO4 = NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4
H3PO4 → (NH4)2HPO4 → (NH4)3PO4
2H3PO4 + 3NH3 = NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4
(NH4)2HPO4 + NH3 = (NH4)3PO4
H3PO4 → K3PO4 → Ag3PO4
H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O
K3PO4 + 3AgNO3 = 3KNO3 + Ag3PO4↓
Вправа 2 Маємо речовини: воду, магній оксид, фосфор, нітратну кислоту й натрій гідроксид. Добудьте три прості та шість складних речовин, користуючись ними та продуктами їхньої взаємодії.
4P + 16H2O = 4H3PO4 + 10H2↑
MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2↑
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑
4P + 10NO = 5N2↑ + 2P2O5
Cкладні речовини: H3PO4, Mg(NO3)2, NaNO3, NaNO2, NO, P2O5
Прості речовини: Н2, O2, N2
Вправа 3 Складіть рівняння реакцій за наведеною схемою. Назвіть речовини, позначені літерами.
+H2O +CO2 +HCl +Na2CO3 t
Са → A → Б → В → Б → Г
Сa + 2H2O = Ca(OH)2 + Н2↑ А - кальцій гідроксид
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Б - кальцій карбонат
CaCO3 + HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ В - кальцій хлорид
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl Б - кальцій карбонат
CaCO3 = CaO + CO2↑ Г - кальцій оксид
Вправа 4 Cкладіть самостійно декілька схем генетичних зв’язків між зазначеними речовинами й напишіть відповідні рівняння реакцій: ферум(ІІ) оксид, ферум(ІІІ) хлорид, ферум(ІІ) гідроксид, ферум(ІІ) нітрат, залізо, ферум(ІІІ) оксид, ферум(ІІІ) сульфат, ферум(ІІІ) гідроксид.
FeO → Fe(NO3)2 → Fe(OH)2
FeO + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + H2O
Fe(NO3)2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaNO3
Fe → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
2Fe(OH)3↓ = Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
Вправа 5 Доведіть експериментально, що з міді певними перетвореннями можна отримати дві солі різними способами.
1 спосіб:
Сu + HgCl2 = CuCl2 + H2↑
2 спосіб:
Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
або
3Cu + 8HNO3 (розв.)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Вправа 6 До розчину, що містив натрій гідроксид кількістю речовини 0,1 моль, долили розчин сульфатної кислоти кількістю речовини 0,1 моль. Обчисліть масу утвореної солі. Назвіть сіль.
Відомо: v(NaOH)=0,1 моль, v(H2SO4)=0,1 моль
Знайти: масу солі, яка утворилася-?
Розв'язання
Запишемо рівняння можливих реакцій:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O (1)
2 моль 1 моль
NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O (2)
1 моль 1 моль
За рівнянням реакції (1) v(NaOH):v(H2SO4)=2:1
За рівнянням реакції (2) v(NaOH):v(H2SO4)=1:1
За умовою задачі v(NaOH):v(H2SO4)=0,1:0,1=1:1, cпіввідношенню такої кількості речовини відповідає рівняння (2). За рівнянням реакції v(NaOH):n(NaHSO4)=1:1, тому
n(NaHSO4)=n(NaOH)=0,1 моль
M(NaHSO4)=120 г/моль
m(NaHSO4)=v(NaHSO4)•M(NaHSO4)=0,1 моль•120 г/моль=12 г
Відповідь: 12 г, натрій гідрогенсульфат
Вправа 7 До розчину, що містив ортофосфатну кислоту кількістю речовини 0,2 моль, долили розчин калій гідроксиду кількістю речовини 0,3 моль. Обчисліть масу кожної солі в утвореній суміші після випарювання продуктів реакції і назвіть солі.
Відомо: v(KOH)=0,3 моль, v(H3PO4)=0,2 моль
Знайти: масу солі, яка утворилася-?
Розв'язання
Запишемо рівняння можливих реакцій:
H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O (1)
1 моль 3 моль
H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O (2)
1 моль 2 моль
H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O (3)
1 моль 1 моль
За рівнянням реакції (1) v(H3PO4):v(KOH)=1:3
За рівнянням реакції (2) v(H3PO4):v(KOH)=1:2
За рівнянням реакції (3) v(H3PO4):v(KOH)=1:1
За умовою задачі v(H3PO4):v(KOH)=0,2:0,3=2:3=1:1,5. Установлене відношення не має точної відповідності із жодним рівнянням реакції. Тому розпочинаємо обчислювати масу солі за рівняннями (3) і (2), які найбільше відповідають відношенню реагентів за умовою задачі.
Записуємо сумарне рівняння реакції:
0,2 моль x г у г
2H3PO4 + 3KOH = KH2PO4 + K2HPO4 + 3H2O
2 моль 136 г 174 г
M(KH2PO4)=136 г/моль, маса 1 моль=136 г
M(K2HPO4)=174 г/моль, маса 1 моль=174 г
х=m(KH2PO4)=0,2 моль • 136 г : 2 моль=13,6 г
у=m(K2НРО4)=0,2 моль • 174 г : 2 моль=17,4 г
Відповідь: 13,6 г KH2PO4 ― калій дигідрогенортофосфат, 17,4 г K2HPO4 ― калій гідрогенортофосфат