ГДЗ Григорович робочий зошит Хімія 8 клас сторінки 59

Інші завдання дивись тут...

Сторінка 59

15 Гідроген. Водень

Вправа 15.1

Запишіть у схему формули та назви летких сполук із Гідрогеном. Кольором позначте властивості цих речовин

2–й період

BH₃

боран

CH₄

метан

NH₃

амоніак

H₂O

вода,

гідроген флоурид

3–й період

SiH₄

силан

PH₃

фосфін

H₂S

гідроген сульфід

HCl

гідроген хлорид

4–й період

GeH₄

герман

AsH₃

арсин

H₂Se

гідроген селенід

HBr

гідроген бромід

5–й період

SbH₃

стибін

H₂Te

гідроген телурид

гідроген йодид

– не виявляють властивостей основ або кислот

– виявляють властивості основ

– виявляють властивості кислот

Вправа 15.2

Схарактеризуйте фізичні властивості водню.

Характеристика	Опис
Хімічна формула	H₂
Відносна молекулярна маса	M_r(H₂)=2A_r(H)=2•1=2
Колір, запах	без кольору, без запаху
Агрегатний стан за звичайних умов	газ
Температура кипіння	–252,9 °С
Температура плавлення	–259,2 °С
Розчинність у воді	майже не розчиняється
Густина	0,09 г/л
Значення в природі	є в складі майже всіх органічних сполук і багатьох неорганічних.

Вправа 15.3

Обчисліть густину водню за н.у. і порівняйте її з густиною, наведеною в параграфі 15.

У параграфі 15 наведена густина водню за 0°С та нормального атмосферного тиску, що дорівнює 0,09 г/л.

Відомо: M(H₂) = 2 г/моль

Знайти: ρ(H2)-?

Розв'язання

M(H₂)=2 г/моль

ρ(H₂) = М(H₂)/V_m = 2 г/моль : 22,4 л/моль = 0,09 г/л.

Відповідь: густина водню за нормальних умов 0,09 г/л. Значення густини співпадає із наведеним значенням у параграфі (за н.у.).

Сторінка 60

Вправа 15.4

Схарактеризуйте поширеність водню в природі у підписах до малюнків.

ВСЕСВІТ

Сформувалися зорі і

міжзоряний газ

ГЕОТЕРМАЛЬНІ ДЖЕРЕЛА

Насичені газами, в тому

числі і воднем

ВИВЕРДЖЕННЯ ВУЛКАНУ

Виділяється при

вулканічній активності

КИШЕЧНИК

Утворюється внаслідок діяльності

деяких анаеробних бактерій

Вправа 15.5

Хімічні рівняння реакцій утворення простих речовин.

а) 3H₂ + N₂ = 2NH₃

б) H₂ + Cl₂ = 2HCl

в) 2H₂ + C → CH₄

Вправа 15.6

Бланки для розв'язування задач №166, 167, 171 до підручника

Розв'язуємо задачу № 166

обчисліть масову частку водню у водному розчині, якщо за температури 20 °С розчиниться його максимальний обсяг. Порівняйте з масовою часткою кисню за аналогічних умов. До яких речовин (розчинних, малорозчинних чи практично нерозчинних) належать кисень і водень?

Дано: V(H₂) = 18,8 мл = 0,0188 л, V(O₂) = 6,7 мл = 0,0067 л

Знайти: w(H₂)–?, w(O₂)–?

Розв'язання

M(O₂) = 32 г/моль, M(H₂) = 2 г/моль

n(H₂) = V(Н₂) : V_m = 0,0188 л : 22,4 л/моль ≈ 8,39 • 10⁻⁴ моль

n(О₂) = V(О₂) : V_m = 0,0067 л : 22,4 л/моль ≈ 2,99 • 10−4 моль

m(Н₂) = n(H₂) • M(H₂) = 8,39 • 10⁻⁴ моль • 2 г/моль ≈ 0,001678 г
m(O₂) = n(O₂) • M(O₂) = 2,99 • 10⁻⁴ моль • 32 г/моль ≈ 0,009568 г

w(H₂) = 0,001678 г : 1,001678 г • 100% ≈ 0,168%

w(О₂) = 0,009568 г : 1,009568 • 100% ≈ 0,948%

Відповідь: водень і кисень належать до практично нерозчинних у воді речовин.

Розв'язуємо задачу № 167

Обчисліть масову частку водню, розчиненому в паладії, якщо в металі розчиниться максимальна кількість газу. Густина паладію — 12,02 г/см³. Для розрахунків використайте дані з параграфа.

Дано: ρ(H₂) = 0,00009 г/см³; ρ(Pd) = 12,02 г/см³, V(H₂):V(Pd) = 850 : 1

Знайти: w(H₂)–?

Розв'язання

m(H₂) = V(H₂) • ρ(Н₂) = 850 см³ • 0,00009 г/см³ = 0,0765 г

m(Pd) = V(Pd) • ρ(Pd) = 1 см³ • 12,02 г/см³ = 12,02 г

m(р–ну) = m(H₂) + m(Pd) = 0,0765 + 12,02 = 12,0965 г

w(H₂) = m(H₂) : m(р–ну) = 0,0765 г : 12,0965 г = 0,0063, або 0,63%

Відповідь: w(H₂)=0,63%.

Сторінка 61

Розв'язуємо задачу № 171

Газуватий водень у продаж постачають у балонах об'ємом 40 л, пофарбованих зазвичай у зелений колір. За підвищеного тиску в такий балон уміщується близько 560 г водню. Порівняйте, де міститься більше водню: в 1 балоні об'ємом 40 л чи в бруску паладію такого самого об'єму.

Дано: V(Pd) = 40 л = 40000 см³, V(H₂):V(Pd) = 850 : 1

Знайти: m(H₂) –?

Розв'язання

V(H₂) = V(Pb) • 850 = 40 л • 850 = 34000 л

n(H₂)=V(H₂)/V_m = 34000 л : 22,4 л/моль = 1517,86 моль

M(H₂)=2 г/моль

m(H₂) = n(H₂) • M(H₂) = 1517,86 моль • 2 г/моль= 3036 г

3036 : 560 = 5,42 (рази)

Відповідь: у бруску паладію об'ємом 40 л розчиниться 3036 г водню. Це в 5,42 раза більше, ніж міститься в балоні.

Вправа 15.7

Проаналізуйте графік і дайте відповіді.

1 Запишіть хімічне рівняння процесу атомізації водню. H₂ → 2H

2 Дізнайтеся значення слова «дисоціація» і сформулюйте гіпотезу, чому цей термін тут є синонімом терміна «атомізація».

Оскільки дисоціація є процесом розпаду складних частинок (молекул, іонів) на простіші, а молекула водню розпадається з утворенням окремих атомів, тому терміни є синонімами.

3 У якому діапазоні температур «вигідно» існування лише молекул водню?

За температури нижчої від 2500 К

• За якої температури атомізація водню відбувається щонайменше на 5 %?

За температури близько 3800 К.

• Чи існують молекули водню на поверхні Сонця? А в атмосфері Юпітера?

Молекули водню не існують на поверхні Сонця, бо за температури близько 6000 К повністю атомізують, але існують в атмосфері Юпітера, бо не зазнають атомізації за температури 110–300 К.

Сторінка 62

16. Водень: хімічні властивості та одержання

Вправа 16.1

Доповніть моделі атома Гідрогену та йонів, які він може утворити.

Вправа 16.2

Схарактеризуйте хімічні властивості водню, заповнивши таблицю.

Хімічні рівняння	Умови перебігу
Реакції з неметалами
H₂ + F₂ = 2HF	за звичайних умов з вибухом
H₂ + Cl₂ = 2HCl	освітлення (hν)
2Н₂ + О₂ = 2Н₂О	температура (t) або каталізатор (кат.)
Н₂ + S = Н₂S	температура (t)
3H₂ + N₂ = 2NH₃	температура, тиск, каталізатор (t, p, кат.)
2H₂ + C → CH₄	температура (t)
Реакції з металами
Н₂ + 2Na = 2NaH	температура (t)
Н₂ + Са = СаН₂	температура (t)
Реакції з оксидами
Fe₂O₃ + ЗН₂ = 2Fe + 3H₂O	температура (t)
CuO + Н₂ = Cu + Н₂O	температура (t)
WO₃ + 3H₂ = W + 3H₂O	температура (t)

Вправа 16.3

Запишіть формули та систематичні назви сполук Гідрогену з:

КH — калій гідрид

LiH — літій гідрид

MgH₂ — магній гідрид

SrH₂ — стронцій гідрид

AlH₃ — алюміній гідрид

Сторінка 63

Вправа 16.4

Рівняння реакції речовин із воднем.

Ag₂O + H₂ = 2Ag + H₂O

MnO + H₂ = Mn + H₂O

Вправа 16.5

Бланки для розв'язування задач №180–185 до підручника

Розв'язуємо задачу № 180

Обчисліть об'єм водню (н. у.), який витрачається під час одержання заліза з ферум (3+) оксиду масою 160 кг.

Відомо: m(Fe₂O₃) = 160 кг = 160000 г

Знайти: V(H₂)–?

Розв'язання

M(Fe₂O₃)=160 г/моль

n(Fe₂O₃) = m(Fe₂O₃):M(Fe₂O₃) = 160000 г : 160 г/моль = 1000 моль

Записуємо рівняння реакції: Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

n(Fe₂O₃):n(H₂)=1:3, тому n(H₂)=n(Fe₂O₃) • 3 : 1 = 1000 моль • 3 : 1 = 3000 моль

V(H₂) = n(H₂) • V_m = 3000 моль • 22,4 л/моль = 67200 л, або 67,2 м³

Відповідь: витратиться 67,2 м³ водню.

Розв'язуємо задачу № 181

Обчисліть масу цинку, яка знадобиться для одержання водню об'ємом 5,6 л (н.у.).

Відомо: V(H₂) = 5,6 л

Знайти: m(Zn)–?

Розв'язання

Записуємо рівняння реакції: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

V(Zn):V(H₂)=1:1, тому V(Zn)=V(H₂) = 5,6 л

n(Zn) = V(Zn) : V_m = 5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 моль

M(Zn)=65 г/моль

m(Zn) = n(Zn)• M(Zn) = 0,25 моль • 65 г/моль = 16,25 г

Відповідь: знадобиться 16,25 г цинку.

Розв'язуємо задачу № 182

Обчисліть об'єм водню (н. у.), необхідний для одержання метану масою 44 г.

Відомо: m(CH₄) = 44 г

Знайти: V(H₂)–?

Розв'язання

M(CH₄)=16 г/моль

n(CH₄) = m(CH₄):M(CH₄) = 44 г : 16 г/моль = 2,75 моль

Записуємо рівняння реакції: C + 2H₂ = CH₄

n(H₂):n(CH₄)=2:1, тому n(H₂)=n(CH₄) • 2 : 1 = 2,75 моль • 2 : 1 = 5,5 моль

V(H₂) = n(H₂) • V_m = 5,5 моль • 22,4 л/моль = 123,2 л

Відповідь: необхідно 123,2 л водню.

Розв'язуємо задачу № 183

Обчисліть масу витраченої води й об'єм утвореного кисню, якщо під час електролізу одержано 2 м³ водню (н.у).

Відомо: V(H₂) = 2 м³ = 2000 л

Знайти: m(H₂O)–?, V(O₂)–?

Розв'язання

Записуємо рівняння реакції: 2H₂ + O₂ = 2H₂O

V(H₂):V(O₂)=2:1, тому V(O₂)=V(H₂) • 1 : 2 = 2м³ : 2 • 1 = 1 м³

V(H₂):V(H₂O)=2:2=1:1, тому V(H₂O)=V(H₂) = 2000 л

n(H₂O) = V(H₂O) : V_m = 2000 л : 22,4 л/моль = 89,27 моль

M(H₂O)=18 г/моль

m(H₂O) = n(H₂O)• M(H₂O) = 89,3 моль • 18 г/моль = 1607 г ≈ 1,6 кг

Відповідь: витратиться 1,6 кг води і утвориться 1 м³ кисню.

Розв'язуємо задачу № 184

Обчисліть об'єм водню (н. у.), необхідний для одержання амоніаку масою 340 кг.

Відомо: m(NH₃) = 340 кг = 340000 г

Знайти: V(H₂)–?

Розв'язання

M(NH₃)=17 г/моль

n(NH₃) = m(NH₃):M(NH₃) = 340000 г : 17 г/моль = 20000 моль

Записуємо рівняння реакції: N₂ + 3H₂ = 2NH₃

n(H₂):n(NH₃)=3:2, тому n(H₂)=n(NH₃) • 3 : 2 = 20000 моль • 3 : 2 = 30000 моль

V(H₂) = n(H₂) • V_m = 30000 моль • 22,4 л/моль = 672000 л = 672 м³

Відповідь: необхідно 672 м³ водню.

Розв'язуємо задачу № 185

Обчисліть масу хром (3+) оксиду, який можна відновити, використовуючи водень об'ємом 44,8 л (н. у.). Обчисліть масу утвореного хрому.

Відомо: V(H₂) = 44,8 л

Знайти: m(Cr₂O₃)–?, m(Cr)–?

Розв'язання

n(H₂) = V(H₂) : V_m = 44,8 л : 22,4 л/моль = 2 моль

Записуємо рівняння реакції: Cr₂O₃ + 3H₂ = 2Cr + 3H₂O

n(Cr₂O₃):n(H₂)=1:3, тому n(Cr₂O₃)=n(H₂) • 1 : 3 = 2 моль • 1 : 3 = 0,67 моль

n(H₂):n(Cr)=3:2, тому n(Cr)=n(H₂) • 2 : 3 = 2 моль • 2 : 3 = 1,33 моль

M(Cr₂O₃)=152 г/моль, M(Cr)=52 г/моль

m(Cr₂O₃) = n(Cr₂O₃)• M(Cr₂O₃) = 0,67 моль • 152 г/моль ≈ 102 г

m(Cr) = n(Cr)• M(Cr) = 1,33 моль • 52 г/моль ≈ 69,2 г

Відповідь: можна відновити 102 г хром (3+) оксиду з утворенням 69,2 г хрому.

Сторінка 64

Навчальне дослідження № 5

«Досліджуємо водень»

Обладнання: апарат Кіппа, кристалізатор із водою, соломинка, пробірки, сірники.

Речовини: цинк, хлоридна кислота, мильний розчин.

1. На малюнку позначте наявність реактантів в апараті Кіппа.

Хлоридна кислота
Кран	Водень H₂
Гранули цинку

2. Як підтвердити або спростувати гіпотезу, що густина водню менша за густину повітря?

Спостерігати чи здіймаються мильні бульбашки, наповнені воднем, вгору.

3. Дослідіть фізичні властивості водню.

Виконайте дослід II за підручником. Які спостереження доводять або спростовують вашу гіпотезу?

Мильні бульбашки, наповнені воднем, здіймаються вгору, що доводить те, що густина водню менша за густину повітря.

Сторінка 65

4. Зберіть водень.

Виконайте дослід III за підручником. Опишіть, у який спосіб можна збирати водень. Чи є особливості збирання порівняно зі збиранням кисню?

Водень можна зібрати як витісненням води, так і витісненням повітря. Особливістю збирання водню є те, що пробірку треба тримати отвором униз, на відміну від збирання кисню.

5. Перевірте наявність водню.

Виконайте дослід IV за підручником. У який спосіб можна довести наявність водню в пробірці?

Піднести до отвору пробірки запалений сірник (запальничку).

Чи можна довести чистоту водню (наявність домішок кисню в ньому)?

Можна, адже чистий водень згоряє без гучних звуків, а суміш водню з киснем — з чутним хлопком.

Підбиваємо підсумки

1. За якою ознакою можна стверджувати, що реакція в апараті Кіппа відбувається?

Утворення бульбашок газу.

2. Апарат Кіппа — зручний прилад для одержання в ньому різних газів, а не лише водню, у лабораторії. Зручність насамперед полягає в тому, що апарат легко перемикається із зарядженого стану в робочий і навпаки лише поворотом крана на газовідвідній трубці. Поясніть:

а) як апарат Кіппа переходить у робочий стан після відкриття крана;

Хлоридна кислота з верхнього резервуару повністю заповнює нижній і потрапляє в середній.

б) як апарат переходить у заряджений стан після закриття крана.

Тиск газу витісняє кислоту у верхній резервуар і реакція припиняється.

3. Унаслідок якого процесу кислота з верхнього резервуара потрапляє в середній після відкриття крана?

Під дією атмосферного тиску.

4. Унаслідок яких фізичних процесів кислота піднімається у верхній резервуар після закриття крана?

Тиск газу тисне на рідину, витісняючи кислоту вгору.

Сторінка 66

5. Як результати дослідження (дослід II) доводять різницю густин водню та повітря?

Мильні бульбашки, наповнені воднем, здіймаються вгору.

6. На яких фізичних процесах ґрунтуються способи збирання водню витісненням води та витісненням повітря?

Водень малорозчинний у воді, тому його збирають способом витісненням води. Густина водню менша за густину повітря, тому пробірку тримають отвором униз, збираючи водень способом витісненням повітря.

7. На чому ґрунтується спосіб виявлення водню?

На здатності водню горіти в суміші з повітрям чутним звуком — хлопком.

8. На чому ґрунтується спосіб визначення чистоти зібраного водню?

На здатності чистого водню горіти без чутного звуку.

Далі буде. У розробці!

Інші завдання дивись тут...