Інші завдання дивись тут...

Контрольні запитання

1. Речовини якого класу сполук утворюються в разі взаємодії кислоти з основою чи оснóвним оксидом? Класу солей і оксидів (вода).

 

2. Які речовини утворюються в реакції обміну між кислотою та сіллю? Сіль і кислота.

 

Завдання для засвоєння матеріалу

Вправа 1. Складіть рівняння реакцій нітратної кислоти з магній оксидом та магній гідроксидом.

2HNO3 + MgO = Mg(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Mg(OH)2 = Mg(NO3)2 + 2H2O

 

Вправа 2. Складіть рівняння реакції взаємодії сульфатної кислоти з такими сполуками: купрум (II) гідроксид, кальцій гідроксид, алюміній оксид, цинк гідроксид, калій сульфіт, натрій сульфід, калій карбонат, купрум (II) сульфід. У всіх випадках визначте, завдяки чому відбувається реакція обміну.

H2SO4 + Cu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об’єднався з гідроксид-іоном лугу в молекулу води, а йон Купруму з кислотним  залишком утворив сіль — купрум сульфат. 

H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об’єднався з гідроксид-іоном лугу в молекулу води, а йон Кальцію з кислотним  залишком утворив сіль — кальцій сульфат. 

3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O

H2SO4 +Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2H2O

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об’єднався з гідроксид-іоном лугу в молекулу води, а йон Цинку з кислотним  залишком утворив сіль — цинк сульфат. 

H2SO4 + K2SO3 = K2SO4 + H2SO3 (нестійка, розкладається  H2O+SO2)

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об'єднався з кислотним залишком солі в молекулу сульфітної кислоти , а йон Калію з кислотним  залишком кислоти утворив сіль — калій сульфат. 

H2SO4 + Na2S = Na2SO4 + H2S

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об'єднався з кислотним залишком солі в молекулу сульфідної кислоти , а йон Натрію з кислотним  залишком кислоти утворив сіль — натрій сульфат. 

H2SO4 + K2CO3 = K2SO4 + H2СO3 (нестійка, розкладається  H2O+СO2)

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об'єднався з кислотним залишком солі в молекулу карбонатної кислоти , а йон Калію з кислотним  залишком кислоти утворив сіль — калій сульфат. 

H2SO4 + CuS = CuSO4 + H2S

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об'єднався з кислотним залишком солі в молекулу сульфідної кислоти , а йон Купруму з кислотним  залишком кислоти утворив сіль — купрум сульфат. 

 

Вправа 3. Які оксиди під час взаємодії з хлоридною кислотою утворюють такі солі: CaCl2, HgCl2, FeCl3? Складіть рівняння цих реакцій.

СаО + 2HCl = CaCl2 + H2O

HgО + 2HCl = HgCl2 + H2O

Fe2О3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

 

Вправа 4. Які з наведених речовин можна використати для поглинання вуглекислого газу з повітря: розчин натрій гідроксиду, розчин сульфатної кислоти, фосфор (V) оксид, кальцій гідроксид, кальцій оксид? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

Вуглекислий газ СО2 - це кислотний оксид, тому із запропонованих речовин запишемо рівняння реакцій тих речовин, що реагують з кислотними оксидами. 

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+ H2O

CaO + CO2 = CaCO3

 

Вправа 5. Доповніть схеми реакцій, укажіть назви продуктів реакцій та доберіть коефіцієнти:

а) 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O; натрій сульфат і вода

б) Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O; алюміній хлорид і вода

в) CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O; кальцій нітроген і вода

г) MgO + CO2 = MgCO3; магній карбонат

д) 2NaOH + SO2 =Na2SO3 + H2O; натрій сульфат і вода

е) Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3; алюміній сульфат

є) Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O; ферум нітрат і вода

ж) 3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O. калій ортофосфат і вода

 

Вправа 6. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

а) Mg → MgO → MgSO4;

2Mg + O2 = 2MgO    

MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O

б) Cu → CuO → Cu(NO3)2.

2Cu + O2 = 2CuO    

CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

 

Вправа 7. Порівняйте маси зразків: ортофосфатна кислота кількістю 3 моль та нітратна кислота кількістю 4 моль.

Відомо: n(H3PO4)=3 моль, n(HNO3)=4 моль;

Знайти: маса якого зі зразків речовини більша?

Розв'язування:

З формули n=m/M, де М=Мr г/моль, знаходимо масу m=M•n

Мг(H3PO4)=3Ar(H)+Ar(P)+4Ar(O)=31+31+416=98, М(H3PO4)=98 г/моль

m(H3PO4)=98 г/моль  3 моль= 294 г

Мг(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3Ar(O)=1+14+316=63, М(HNO3)=63 г/моль

m(HNO3)=63 г/моль  4 моль= 252 г

294 г>252 г

Відповідь: більшою є маса зразка ортофосфатної кислоти. 

 

Вправа 8. Обчисліть кількість речовини атомів Оксигену, що міститься:

а) у 0,25 моль сульфітної кислоти;

В одній молекулі сульфітної кислоти Н23 міститься 3 атоми Оксигену, тому в 0,25 моль Н23 буде міститися 0,25 моль3=0,75 моль атомів Оксигену

б) 15,6 г силікатної кислоти.

Кількість речовини n=m/M, де М=Мr г/моль

Мг(H2SiO3)=2Ar(H)+Ar(Si)+3Ar(O)=21+28+316=78, М(H2SiO3)=78 г/моль

m(H2SiO3)=15,6 г : 78 г/моль = 0,2 моль

В одній молекулі силікатної кислоти Н2SiО3 міститься 3 атоми Оксигену, тому в 0,2 моль Н2SiО3 буде міститися 0,2 моль3=0,6 моль атомів Оксигену

 

Вправа 9. Газ, що під час розчинення у воді утворює кислоту, має відносну густину за повітрям 1,17. Складіть формулу цієї кислоти. Як називають її солі? Складіть рівняння добування цього газу з простих речовин.

Відомо: Dповітря(газу)=1,17

Знайти: формулу кислоти-?

Розв'язання:

Dповітря(газу)=M(газу)/M(повітря), тому M(газу)/M(повітря)=1,17, звідси

M(газу)=1,17•M(повітря)=1,17•29 г/моль =33,93 г/моль34 г/моль. Mr(газу)=34. Цим газом є сірководень H2S,бо Mr(H2S)=2Ar(H)+Ar(S)=21+32=34.

Цей газ розчиняється у воді з утворенням сульфідної кислоти H2S, солі якої називаються сульфідами.

Рівняння добування: Н2 + S = H2S

Відповідь: сульфідна кислота H2S.

 

Вправа 10. Кальцій карбонат масою 20 г повністю прореагував з хлоридною кислотою. Обчисліть об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції.

Відомо: m(СaСO3)=20 г. Знайти: V(СO2)-?

Розв'язування:

І спосіб

Виразимо масу солі через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль;   Mr(СaСO3)=Ar(Сa)+Ar(С)+3Ar(O)=40+12+316=100, M(СaСO3)=100 г/моль)

n(СaСO3)=m(СaСO3)/M(СaСO3)=20 г : 100 г/моль=0,2 моль

Записуємо рівняння реакції: СаCО3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількості речовини кальцій карбонату і вуглекислого газу:  n(СаСO3):n(СO2)=1:1,   бачимо, що кількість речовини однакова, тому n(CO2)=n(CaCO3)=0,2 моль

Виразимо об'єм СО2 через кількість речовини (з формули n=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, знаходимо об'єм V=nVM)

V(СO2)=n(СO2)VM=0,2 моль22,4 л/моль=4,48 л

Відповідь: V(СO2)=4,48 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: СаCО3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини кальцій карбонату і вуглекислого газу: n(СО2)/1=n(СaСO3)/1

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вуглекислого газу на співвідношення об’ємів (n=V/VM, де VM- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль), а кількість речовини кальцій карбонату — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr(СaСO3)=Ar(Сa)+Ar(С)+3Ar(O)=40+12+316=100, M(СaСO3)=100 г/моль)

V(СO2)/VM=m(СaСO3)/M(СaСO3)

Звідси виражаємо об'єм вуглекислого газу:

V(СO2)•М(СaСO3)=m(СaСO3)VM, тому

V(СO2)=m(СaСO3)VM:M(СaСO3)=20 г22,4 л/моль:100 г/моль=4,48 л

Відповідь: V(СO2)=4,48 л.

 

Вправа 11. Розчин натрій силікату масою 61 г з масовою часткою солі 2 % змішали з надлишком хлоридної кислоти. Обчисліть масу утвореного осаду.

Відомо: m(розчину)=61 г, ω(Na2SiO3)=2%

Знайти; осаду m(H2SiO3)-?

Розв'язування:

Знайдемо масу солі Na2SiO3

І спосіб.

m(Na2SiO3)=(m(розчину)ω(Na2SiO3)):100%=61 г2%:100%= 1,22 г.

ІІ спосіб.

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 2 г речовини Na2SiO3, тоді

у 61 г розчину буде міститися х г речовини Na2SiO3

100 г / 61 г = 2 г / х г, тому

х г  100 г = 2 г  61 г, 

х = (2 г  61 г) : 100 г,

х = 1,22 г

Записуємо рівняння реакції: Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3

Знайдемо масу осаду.

І спосіб 

Виразимо масу солі Na2SiO3 через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr(Na2SiО3)=2Ar(Na)+Ar(Si)+3Ar(O)=223+28+316=122, тому М(Na2SiO3)=122 г/моль)

n(Na2SiO3)=m(Na2SiO3)/M(Na2SiO3)=1,22 г : 122 г/моль=0,01 моль.

Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.

За рівнянням записуємо співвідношення кількості речовини n(Na2SiO3):n(H2SiО3)=1:1, бачимо, що кількості речовин однакові, тому n(H2SiО3)=n(Na2SiO3)=0,01 моль

З формули n=m/M, де М=Mr г/моль, знаходимо масу m=nM

Mr(H2SiО3)=2Ar(Н)+Ar(Si)+3Ar(O)=21+28+316=78, тому М(H2SiO3)=78 г/моль

m(H2SiO3)=n(H2SiO3)M(H2SiO3)=0,01 моль•78 г/моль=0,78 г

Відповідь: m(H2SiO3)=0,78 г.

ІІ спосіб

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини солі і осаду: n(Na2SiO3)/1=n(H2SiО3)/1

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини солі і осаду на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;

Mr(Na2SiО3)=2Ar(Na)+Ar(Si)+3Ar(O)=223+28+316=122, тому М(Na2SiO3)=122 г/моль,

Mr(H2SiО3)=2Ar(Н)+Ar(Si)+3Ar(O)=21+28+316=78, тому М(H2SiO3)=78 г/моль)

m(Na2SiO3)/М(Na2SiO3)=m(H2SiО3)/M(H2SiО3)

Звідси виражаємо масу осаду:

m(H2SiO3)М(Na2SiO3)=m(Na2SiO3)M(H2SiO3), тому

m(H2SiO3)=m(Na2SiO3)M(H2SiO3):M(Na2SiO3)=1,22 г78 г/моль:122 г/моль)=0,78 г

Відповідь: m(H2SiО3)=0,78 г. 

 

Вправа 12*. Як ви вважаєте, чому сульфатну кислоту називають «матір’ю всіх кислот»? Розкрийте її значення в промисловості. Можливо тому, що сульфатну кислоту використовують для добування у промисловості інших кислот та солей. 

Інші завдання дивись тут...