Контрольні запитання
Запитання 1
Яку реакцію називають реакцією нейтралізації? Реакцію між кислотою та основою, у результаті якої утворюються сіль і вода, називають реакцією нейтралізації.
Наведіть приклад. KOH + HCl= KCl + H2O
Запитання 2
Які реакції називають реакціями обміну? Реакції, у яких дві речовини обмінюються своїми частинами, називають реакціями обміну.
Наведіть приклад. KOH + HCl = KCl + H2O
Запитання 3
Які реакції називають необоротними? Реакції, що відбуваються до кінця, називаються необоротними.
Запитання 4
За яких умов можуть відбуватися реакції обміну? Реакції обміну у водних розчинах відбуваються за умови, що утворюється вода, виділяється газ або випадає осад.
Запитання 5
Завдяки яким властивостям їдкий натр та їдкий калі отримали свої назви? Бо є їдкими речовинами, що роз’їдають шкіру, деревину, папір, спричиняють тяжкі опіки шкіри й слизових оболонок.
Запитання 6
Які речовини називають індикаторами? Індикатори — складні органічні речовини, що змінюють своє забарвлення залежно від наявності лугів або кислот у розчині.
Якого забарвлення набувають лакмус і метиловий оранжевий:
а) у воді; Фіолетовий і оранжевий.
б) у розчині лугу? Синій і жовтий.
Запитання 7 Індикатор фенолфталеїн змінює забарвлення в розчинах лугів:
а) на жовте
б) фіолетове
в) малинове
Відповідь: в
Запитання 8 Реакцію KOH + HCl = KCl + H2O називають реакцією:
а) нейтралізації;
б) заміщення;
в) розкладу.
Відповідь: а
Запитання 9
Як слід поводитися з лугами? Дуже обережно.
Що необхідно робити у разі потрапляння лугів на шкіру або слизові оболонки? Слід негайно змити великою кількістю проточної води, а потім протерти ушкоджену ділянку шкіри розбавленим розчином боратної або оцтової кислоти.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1
Розчини соди, мила й силікатного клею змінюють забарвлення фенолфталеїну на малинове. Який висновок можна зробити щодо властивостей цих сполук? Мають лужні властивості.
Вправа 2
Запишіть назви основ: LiOH, Mg(OH)2, Ni(OH)2, RbOH. Складіть формули солей, що утворені цими основами в разі їх взаємодії із сульфатною кислотою, та запишіть їхні назви.
|
LiOH літій гідроксид |
Mg(OH)2 магній гідроксид |
Ni(OH)2 нікель (ІІ) гідроксид |
RbOH рубідій гідроксид |
|
Li2SO4 літій сульфат |
MgSO4 магній сульфат |
NiSO4 нікель (ІІ) сульфат |
Rb2SO4 рубідій сульфат |
Вправа 3
Складіть рівняння реакцій нейтралізації розчину барій гідроксиду хлоридною, сульфатною, нітратною та ортофосфатною кислотами. За таблицею розчинності визначте, у яких випадках утворюється осад (позначка ↓).
Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H2O
Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
3Ba(OH)2 +2H3PO4 = Ba3(PO4)2↓+ 6H2O
Вправа 4
Складіть рівняння реакцій нейтралізації наведених основ хлоридною кислотою: калій гідроксид, ферум (II) гідроксид, ферум (III) гідроксид, магній гідроксид, цинк гідроксид.
КOH + HCl = КCl + H2O
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
Вправа 5
Складіть рівняння реакцій нейтралізації, у результаті яких утворюються солі: K2SO4, Mg(NO3)2, ZnSO4, CaСl2, Al(NO3)3.
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
Вправа 6
Складіть рівняння реакцій добування натрій карбонату, калій силікату, кальцій сульфіту взаємодією кислотних оксидів з лугами.
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2KOH + SiO2 = K2SiO3 + H2O
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O
Вправа 7
Які із солей реагують з калій гідроксидом: натрій карбонат, купрум (II) сульфат, алюміній нітрат, барій карбонат? Складіть відповідні рівняння реакцій.
KOH + Na2CO3 - не реагують, бо продукти реакції K2CO3 i NaOH - розчинні. Див. таблицю розчинності.
2KOH + CuSO4 = K2SO4 + Cu(OH)2↓
KOH + Al(NO3)3 = KNO3 + Al(OH)3↓
KOH + BaCO3↓ - не реагують, бо продукти реакції K2CO3 і Ba(ОН)2-розчинні. Дивись таблицю розчинності.
Реакція між солями та основами є реакцією обміну. Зверніть увагу, щоб взаємодія між сіллю та основою відповідала умовам перебігу реакцій обміну, один із продуктів має випадати в осад.
Вправа 8
Складіть рівняння розкладання гідроксидів: Феруму (III), Мангану (II), Меркурію (II), Купруму (І).
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Mn(OH)2 = MnO + H2O
2CuOH = Cu2O + H2O
Вправа 9
Гідроксиди Феруму (II), Магнію, Цинку, Кальцію під час нагрівання розкладаються на відповідний оксид і воду. Складіть рівняння реакцій.
Fe(OH)2 = FeO + H2O
Mg(OH)2 = MgO + H2O
Zn(OH)2 = ZnO + H2O
Ca(OH)2 = CaO + H2O
Вправа 10
Обчисліть масу натрій карбонату, що утворюється після пропускання вуглекислого газу об’ємом 31,36 л (н.у.) крізь розчин натрій гідроксиду.
Відомо: V(CO2)=31,36 л
Знайти m(Na2СО3)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини СО2 об'ємом 31,36 л за формулою n=V:VM.
n(CO2)=V(CO2)/VM=31,36 л : 22,4 л/моль=1,4 моль
2. Записуємо рівняння реакції: 2NaОH+СО2=Na2СО3+H2O
За рівнянням реакції n(CO2):n(Na2СO3)=1:1, кількості речовин однакові, тому
n(Na2CO3)=n(CO2)=1,4 моль
3. Обчислюємо масу Na2CO3 кількістю речовини 1,4 моль за формулою m=n•M.
Mr(Nа2СО3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106, М(Nа2СО3)=106 г/моль
m(Nа2CO3)=n(Nа2CО3)•M(Na2СO3)=1,4 моль•106 г/моль=148,4 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2NaОH+СО2=Na2СО3+H2O
За рівнянням реакції n(CO2)/1=n(Na2CO3)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вуглекислого газу на співвідношення об’ємів, а кількість речовини натрій карбонату — на співвідношення мас.
V(CO2)/VM=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)
Звідси виражаємо масу натрій карбонату:
m(Na2CO3)•Vм=М(Na2CO3)•V(CO2), тому
m(Na2CO3)=М(Na2CO3)•V(CO2):VM
Обчислюємо молярну масу Na2CO3 і підставляємо значення у формулу.
Mr(Nа2СО3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106, М(Nа2СО3)=106 г/моль
m(Na2CO3)=106 г/моль•31,36 л : 22,4 л/моль=148,4 г
Відповідь: 148,4 г
Вправа 11
Обчисліть масу ферум (III) оксиду, необхідну для добування ферум (III) нітрату масою 36,3 г.
Відомо: m(Fe(NO3)3)=36,3 г
Знайти m(Fe2O3)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Fe(NO3)3 масою 36,3 г за формулою n=m/M.
Mr(Fe(NO3)3)=Ar(Fe)+3•Ar(N)+9•Ar(O)=56+3•14+9•16=242, М(Fe(NO3)3)=242 г/моль
n(Fe(NO3)3)=m(Fe(NO3)3)/M(Fe(NO3)3)=36,3 г : 242 г/моль=0,15 моль
2. Записуємо рівняння реакції: Fe2О3+3N2O5=2Fe(NO3)3
За рівнянням реакції n(Fe2O3)/1=n(Fe(NO3)3)/2, звідси
n(Fe2O3)•2=n(Fe(NO3)3)•1, тому
n(Fe2О3)=n(Fe(NO3)3):2=0,15 моль:2=0,075 моль
3. Обчислюємо масу Fe2O3 кількістю речовини 0,075 моль за формулою m=n•M
Mr(Fe2О3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160, тому М(Fe2О3)=160 г/моль
m(Fe2О3)=n(Fe2О3)•M(Fe2О3)=0,075 моль•160 г/моль=12 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Fe2О3+3N2O5=2Fe(NO3)3
За рівнянням реакції n(Fe2O3)/1=n(Fe(NO3)3)/2
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини ферум (III) оксиду і ферум (ІІІ) нітрату на співвідношення мас.
m(Fe2O3)/М(Fe2O3)=m(Fe(NO3)3)/(2•M(Fe(NO3)3)
Звідси виражаємо масу ферум (III) оксиду:
m(Fe2О3)•2•М(Fe(NO3)3)=М(Fe2O3)•m(Fe(NO3)3), тому
m(Fe2O3)=(М(Fe2O3)•m(Fe(NO3)3):(2•M(Fe(NO3)3)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Fe2О3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160, М(Fe2О3)=160 г/моль
Mr(Fe(NO3)3)=Ar(Fe)+3•Ar(N)+9•Ar(O)=56+3•14+9•16=242, М(Fe(NO3)3)=242 г/моль
m(Fe2O3)=160 г/моль•36,3 г:(2•242 г/моль)=12 г
Відповідь: 12 г
Вправа 12
Обчисліть масу алюміній гідроксиду, необхідну для добування алюміній оксиду масою 35,7 г.
Відомо: m(Al2O3)=35,7 г
Знайти m(Al(OH)3)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Al2O3 масою 35,7 г за формулою n=m/M.
Mr(Al2O3)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102, тому М(Al2O3)=102 г/моль
n(Al2O3)=m(Al2O3)/M(Al2O3)=35,7 г : 102 г/моль=0,35 моль
2. Записуємо рівняння реакції: 2Al(OH)3=Al2О3+3H2O
За рівнянням реакції n(Al(OH)3)/2=n(Al2O3)/1, звідси
n(Al(OH)3)•1=n(Al2O3)•2, тому
n(Al(OH)3)=n(Al2O3)•2=0,35 моль•2=0,7 моль
3. Обчислюємо масу Al(OH)3 кількістю речовини 0,7 моль за формулою m=n•M
Mr(Al(OH)3)=Ar(Al)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=27+3•16+3•1=78, тому М(Al(OH)3)=78 г/моль
m(Al(OH)3)=n(Al(OH)3)•M(Al(OH)3)=0,7 моль•78 г/моль=54,6 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Al(OH)3=Al2О3+3H2O
За рівнянням реакції n(Al(OH)3)/2=n(Al2O3)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини алюміній гідроксиду і алюміній оксиду на співвідношення мас.
m(Al(OH)3)/(2•М(Al(OH)3)=m(Al2O3)/M(Al2O3)
Звідси виражаємо масу алюміній гідроксиду:
m(Al(OH)3)•М(Al2O3)=2•М(Al(OH)3)•m(Al2O3), тому
m(Al(OH)3)=2•М(Al(OH)3)•m(Al2O3):M(Al2O3)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Al(OH)3)=Ar(Al)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=27+3•16+3•1=78, М(Al(OH)3)=78 г/моль
Mr(Al2O3)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102, М(Al2O3)=102 г/моль
m(Al(OH)3)=2•78 г/моль•35,7 г : 102 г/моль=54,6 г
Відповідь: 54,6 г
Вправа 13
Визначте масу солі, що утворюється внаслідок взаємодії натрій гідроксиду масою 80 г з розчином хлоридної кислоти.
Відомо: m(NaOH)=80 г
Знайти m(NaCl)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини NaOH масою 80 г за формулою n=m/M.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, тому М(NaOH)=40 г/моль
n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=80 г : 40 г/моль=2 моль
2. Записуємо рівняння реакції: NaOH+HCl=NaCl+H2O
За рівнянням реакції n(NaOH):n(NaCl)=1:1, кількості речовин однакові, тому
n(NaCl)=n(NaOH)=2 моль
3. Обчислюємо масу NaCl кількістю речовини 2 моль за формулою m=n•M
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, тому М(NaCl)=58,5 г/моль
m(NaCl)=n(NaCl)•M(NaCl)=2 моль•58,5 г/моль=117 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: NaOH+HCl=NaCl+H2O
За рівнянням реакції n(NaOH)/1=n(NaCl)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини натрій гідроксиду і солі на співвідношення мас.
m(NaOH)/М(NaOH)=m(NaCl)/M(NaCl)
Звідси виражаємо масу солі:
m(NaCl)•М(NaOH)=М(NaCl)•m(NaOH), тому
m(NaCl)=М(NaCl)•m(NaOH):M(NaOH)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, тому М(NaOH)=40 г/моль
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, тому М(NaCl)=58,5 г/моль
m(NaCl)=58,5 г/моль • 80 г : 40 г/моль=117 г
Відповідь: 117 г
Вправа 14
До розчину барій гідроксиду, що містить 8,55 г лугу, додали достатню кількість ферум (ІІ) хлориду. Обчисліть масу осаду.
Відомо: m(Ва(ОН)2)=8,55 г
Знайти m(Fe(OH)2)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Ва(ОН)2 масою 8,55 г за формулою n=m/M.
Мr(Ва(ОН)2=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171, М(Ba(OH)2)=171 г/моль
n(Ba(OH)2)=m(Ba(OH)2)/M(Ba(OH)2)=8,55 г : 171 г/моль=0,05 моль
2. Записуємо рівняння реакції: Ba(OH)2 + FeCl2 = BaCl2 + Fe(OH)2↓
За рівнянням реакції n(Ва(OH)2):n(Fe(OH)2)=1:1, кількості речовин однакові,
n(Fe(OH)2)=N(Ba(OH)2)=0,05 моль
3. Обчислюємо масу Fe(OH)2 кількістю речовини 0,05 моль за формулою m=n•M
Mr(Fe(OH)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=56+2•16+2•1=90, М(Fe(OH)2)=90 г/моль
m(Fe(OH)2)=n(Fe(OH)2)•M(Fe(OH)2)=0,05 моль•90 г/моль=4,5 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Ba(OH)2+FeCl2=BaCl2+Fe(OH)2↓
За рівнянням реакції n(Ва(OH)2)/1=n(Fe(OH)2)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини барій гідроксиду і ферум гідроксиду на співвідношення мас.
m(Ba(OH)2)/М(Ba(OH)2)=m(Fe(OH)2)/M(Fe(OH)2)
Звідси виражаємо масу ферум гідроксиду:
m(Ba(OH)2)•М(Fe(OH)2)=М(Ba(OH)2)•m(Fe(OH)2), тому
m(Fe(OH)2)=m(Ba(OH)2)•M(Fe(OH)2:M(Ba(OH)2)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Ва(ОН)2=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171, М(Ba(OH)2)=171 г/моль
Mr(Fe(OH)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=56+2•16+2•1=90, М(Fe(OH)2)=90 г/моль
m(Fe(OH)2)=8,55 г•90 г/моль:171 г/моль=4,5 г
Відповідь: 4,5 г
Вправа 15
Обчисліть масу ортофосфатної кислоти, необхідну для нейтралізації розчину, що містить 153,9 г барій гідроксиду
Відомо: m(Ва(ОН)2)=153,9 г
Знайти m(H3РО4)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Ва(ОН)2 масою 153,9 г за формулою n=m/M.
Mr(Ва(ОН)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171, М(Ba(OH)2)=171 г/моль
n(Ba(OH)2)=m(Ba(OH)2)/M(Ba(OH)2)=153,9 г : 171 г/моль=0,9 моль
2. Записуємо рівняння реакції: 3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO4)2+6H2O
За рівнянням реакції n(Ва(OH)2)/3=n(Н3РО4)/2, звідси
n(H3PO4)•3=n(Ba(OH)2)•2, тому
n(Н3РО4)=n(Ва(ОН)2)•2:3=0,9 моль•2:3=0,6 моль
3. Обчислюємо масу H3PO4 кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=n•M
Mr(Н3РО4)=3•Ar(Н)+Ar(P)+4•Ar(H)=3•1+31+4•16=98, тому М(H3PO4)=98 г/моль
m(H3PO4)=n(H3PO4)•M(H3PO4)=0,6 моль•98 г/моль=58,8 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO4)2+6H2O
За рівнянням реакції n(Ва(OH)2)/3=n(Н3РО4)/2
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини барій гідроксиду і ортофосфатної кислоти на співвідношення мас.
m(Ва(OH)2)/(3•М(Ва(OH)2)=m(Н3РО4)/(2•M(Н3РО4))
Звідси виражаємо масу ортофосфатної кислоти:
m(H3PO4)•3•M(Ba(OH)2)=2•M(H3PO4)•m(Ba(OH)2), тому
m(Н3РО4)=2•М(H3PO4)•m(Ba(OH)2):(3•M(Ba(OH)2)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Ва(ОН)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171, М(Ba(OH)2)=171 г/моль
Mr(Н3РО4)=3•Ar(Н)+Ar(P)+4•Ar(H)=3•1+31+4•16=98, М(H3PO4)=98 г/моль
m(Н3РО4)=2•98 г/моль•153,9 г:(3•171 г/моль)=58,8 г
Відповідь: 58,8 г
Вправа 16
Визначте об’єм кисню (н.у.), необхідний для спалювання вугілля масою 12 г. Яка маса кальцій гідроксиду знадобиться, щоб поглинути весь оксид, що утворився?
Відомо: m(C)=12 г
Знайти: V(O2)-?, m(Са(ОН)2)-?
Розв'язування:
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини С масою 12 г за формулою n=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(C)=Ar(C)=12, M(C)=12 г/моль
n(C)=m(C)/M(C)=12 г : 12 г/моль=1 моль
2. Записуємо рівняння реакції: О2 + С = СО2
За рівнянням реакції n(O2):n(C):n(СO2)=1:1:1, кількість речовини однакова, тому
n(O2)=n(CO2)=n(C)=1 моль
3. Обчислюємо об'єм О2 кількістю речовини 1 моль за формулою V=n•VМ
V(O2)=n(O2)•VM=1 моль•22,4 л/моль=22,4 л
4. Записуємо рівняння реакції: Са(ОН)2+СО2=СаСО3↓+Н2О
За рівнянням реакції n(Cа(OН)2):n(CО2)=1:1, кількість речовини однакова, тому
n(Са(ОН)2)=n(CO2)=1 моль
5. Обчислюємо масу Са(ОН)2 кількістю речовини 1 моль за формулою m=n•M.
Mr(Са(ОН)2)=Ar(Ca)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•16+2•1=74, М(Са(ОН)2)=74 г/моль
m(Са(ОН)2)=n(Са(ОН)2)•M(Ca(ОН)2)=1 моль•74 г/моль=74 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: О2 + С = СО2
За рівнянням реакції n(О2)/1=n(C)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини кисню на співвідношення об’ємів, а кількість речовини вугілля — на співвідношення мас.
V(O2)/VM=m(C)/M(C)
Звідси виражаємо об'єм кисню:
V(O2)•М(С)=m(C)•VM, тому
V(O2)=m(C)•VM:M(C)
Обчислюємо молярну масу вугілля і підставляємо значення у формулу.
Mr(С)=Ar(C)=12, тому М(С)=12 г/моль
V(O2)=12 г • 22,4 л/моль : 12 г/моль=22,4 л
За рівнянням реакції n(С)/1=n(CО2)/1,
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вугілля — на співвідношення мас.
n(CO2)=m(C)/M(C)=12 г : 12 г/моль=1 моль
Записуємо рівняння реакції: Са(ОН)2+СО2=СаСО3↓+Н2О
За рівнянням реакції n(CО2)/1=n(Ca(OH)2/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини кальцій гідроксиду — на співвідношення мас.
n(CO2)=m(Cа(ОН)2)/M(Cа(ОН)2)
Звідси виражаємо масу кальцій гідроксиду
m(Cа(ОН)2)=n(CO2)•M(Cа(ОН)2)
Обчислюємо молярну масу Са(ОН)2 і підставляємо значення у формулу.
Mr(Са(ОН)2)=Ar(Cа)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•1+2•16=74, М(Са(ОН)2)=74 г/моль
m(Cа(ОН)2)=1 моль •74 г/моль=74 г
Відповідь: V(O2)=22,4 л, m(Ca(ОН)2)=74 г
Вправа 17
Розчин калій гідроксиду масою 280 г з масовою часткою лугу 4 % нейтралізували сульфатною кислотою. Обчисліть масу утвореної в результаті солі.
Відомо: m(розчину)=280 г, ω(КОН)=4%
Знайти; m(K2SO4)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Знаходимо масу розчиненої речовини КОН в розчині:
m(КОН)=(m(розчину)•ω(КОН)):100%=280 г•4%:100%= 11,2 г
2. Обчислюємо кількість речовини КОН масою 11,2 г за формулою n=m/M.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, М(КOH)=56 г/моль
n(КOH)=m(КOH)/M(КOH)=11,2 г : 56 г/моль=0,2 моль
3. Записуємо рівняння реакції: 2КOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
За рівнянням реакції n(КOH)/2=n(K2SО4)/1, звідси
n(K2SO4)•2=n(KOH), тому
n(K2SО4)=n(KОН):2=0,2 моль:2=0,1 моль
4. Обчислюємо масу K2SO4 кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=n•M
Mr(K2SО4)=2•Ar(K)+Ar(S)+4•Ar(H)=2•39+32+4•16=174, М(K2SO4)=174 г/моль
m(K2SO4)=n(K2SO4)•M(K2SO4)=0,1 моль•174 г/моль=17,4 г
ІІ спосіб
1. Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси речовини у всьому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 100 г розчину міститься 4 г речовини КОН, тоді
у 280 г розчину - х г речовини КОН
100 г / 280 г = 4 г / х г, тому х г • 100 г = 4 г • 280 г
х = 4 г • 280 г : 100 г = 11,2 г
2. Записуємо рівняння реакції: 2КOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
За рівнянням реакції n(КOH)/2=n(К2SО4)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини лугу і солі на співвідношення мас.
m(КOH)/(2•М(КOH)=m(К2SО4)/M(K2SО4)
Звідси виражаємо масу солі:
m(K2SO4)•2•М(KOH)=М(K2SO4)•m(KOH), тому
m(K2SO4)=М(K2SO4)•m(KOH):(2•M(KOH))
3. Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, тому М(КOH)=56 г/моль,
Mr(K2SО4)=2•Ar(K)+Ar(S)+4•Ar(H)=2•39+32+4•16=174, М(K2SO4)=174 г/моль
m(K2SO4)=174 г/моль•11,2 г:(2•56 г/моль)=17,4 г
Відповідь: 17,4 г
Вправа 18
Крізь розчин калій гідроксиду, що містить 8,4 г лугу, пропустили сульфур (IV) оксид до повної нейтралізації лугу. Обчисліть масу солі в утвореному розчині.
Відомо: m(KОН)=8,4 г
Знайти m(K2SО3)-?
Розв'язування
1. Обчислюємо кількість речовини КОН масою 8,4 г за формулою n=m/M.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, М(КOH)=56 г/моль
n(КOH)=m(КOH)/M(КOH)=8,4 г : 56 г/моль=0,15 моль
2. Записуємо рівняння реакції: 2КOH + SO2 = K2SO3+H2O
За рівнянням реакції n(КOH)/2=n(К2SО3)/1, звідси
n(K2SО3)=n(KОН):2=0,15 моль:2=0,075 моль
3. Обчислюємо масу K2SO3 кількістю речовини 0,075 моль за формулою m=n•M
Mr(K2SО3)=2•Ar(K)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•39+32+3•16=158, М(K2SO3)=158 г/моль
m(K2SO3)=n(K2SO3)•M(K2SO3)=0,075 моль•158 г/моль=11,85 г
Відповідь: 11,85 г.
---------------------------- ПРОГРАМА 2016 року ---------------------------------
Вправа 18
Крізь розчин калій гідроксиду масою 200 г, що містить 8,4 г лугу, пропустили сульфур (IV) оксид до повної нейтралізації лугу. Обчисліть масову частку солі в утвореному розчині.
Відомо: m(KОН)=8,4 г, m(розчину)=200 г
Знайти ω(K2SО3)-?
Розв'язування
1. Обчислюємо кількість речовини КОН масою 8,4 г за формулою n=m/M.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, М(КOH)=56 г/моль
n(КOH)=m(КOH)/M(КOH)=8,4 г : 56 г/моль=0,15 моль
2. Записуємо рівняння реакції: 2КOH + SO2 = K2SO3+H2O
За рівнянням реакції n(КOH)/2=n(К2SО3)/1, звідси
n(K2SО3)=n(KОН):2=0,15 моль:2=0,075 моль
За рівнянням реакції n(КOH)/2=n(Н2О)/1, звідси
n(Н2О)=n(KОН):2=0,15 моль:2=0,075 моль
3. Обчислюємо масу K2SO3 і масу Н2О кількістю речовини 0,075 моль за формулою m=n•M
Mr(K2SО3)=2•Ar(K)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•39+32+3•16=158, М(K2SO3)=158 г/моль
m(K2SO3)=n(K2SO3)•M(K2SO3)=0,075 моль•158 г/моль=11,85 г
Mr(Н2О)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, М(Н2О)=18 г/моль
m(Н2О)=n(Н2О)•M(Н2О)=0,075 моль•18 г/моль=1,35 г
4. Обчислюємо масу води у початковому розчині.
m0(Н2О)=m(розчину)-m(лугу)=200 г - 8,4 г=191,6 г
5. Обчислюємо масу утвореного розчину.
mн(розчину)=m0(Н2О)+m(солі)+m(H2O)=191,6 г + 11,85 г+1,35 г=204,8 г
6. Обчислюємо масову частку солі K2SO3 в утвореному розчині.
ω(K2SO3)=m(K2SO3)/mн(розчину)=11,85 г : 204,8 г=0,0579, або 5,79%
Відповідь: 5,79%