Інші завдання дивись тут...

Контрольні запитання

Запитання 1

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

 

Запитання 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

Йон Гідрогену сульфатної кислоти об’єднався з йоном Оксигену оксиду в молекулу води, а йон Алюмінію з кислотним  залишком утворив сіль — алюміній сульфат. 

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

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 6

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

Знаходимо масу заданої кількості речовини за формулою m=n•M, де М=М_rг/моль

М_г(H₃PO₄)=3•A_r(H)+A_r(P)+4•A_r(O)=3•1+31+4•16=98, М(H₃PO₄)=98 г/моль

m(H₃PO₄)=n(H₃PO₄)•M(H₃PO₄)=3 моль • 98 г/моль= 294 г

М_г(HNO₃)=A_r(H)+A_r(N)+3•A_r(O)=1+14+3•16=63, М(HNO₃)=63 г/моль

m(HNO₃)=n(HNO₃)•M(HNO₃)=4 моль • 63 г/моль= 252 г

294 г>252 г

Відповідь: більшою є маса зразка ортофосфатної кислоти. 

 

Вправа 7 

Доповніть схеми реакцій, укажіть назви продуктів реакцій та доберіть коефіцієнти:

а) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Продукти реакції: натрій сульфат і вода

б) Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Продукти реакції: алюміній хлорид і вода

в) CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

Продукти реакції: кальцій нітроген і вода

г) MgO + CO₂ = MgCO₃ 

Продукти реакції: магній карбонат

д) 2NaOH + SO₂ =Na₂SO₃ + H₂O

Продукти реакції: натрій сульфіт і вода

е) Al₂O₃ + 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃

Продукти реакції: алюміній сульфат

є) Fe(OH)₃ + 3HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Продукти реакції: ферум (ІІІ) нітрат і вода

ж) 3KOH + H₃PO₄ = K₃PO₄ + 3H₂O

 

Продукти реакції: калій ортофосфат і вода

 

Вправа 8

Обчисліть кількість речовини атомів Оксигену, що міститься:

а) у 0,25 моль сульфітної кислоти;

У одній молекулі сульфітної кислоти Н₂SО₃ міститься 3 атоми Оксигену, тому в 0,25 моль Н₂SО₃ буде міститися утричі більша кількість речовини атомів О, тобто 0,75 моль атомів Оксигену:

n(O)=3•n(H₂SO₃)=3•0,25 моль=0,75 моль

б) 15,6 г силікатної кислоти.

Обчислюємо кількість речовини H₂SiO₃ масою 15,6 г за формулою n=m/M, де М=М_rг/моль

М_г(H₂SiO₃)=2•A_r(H)+A_r(Si)+3•A_r(O)=2•1+28+3•16=78, М(H₂SiO₃)=78 г/моль

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

У одній молекулі силікатної кислоти Н₂SiО₃ міститься 3 атоми Оксигену, тому в 0,2 моль Н₂SiО₃ буде міститися утричі більша кількість речовини атомів О, тобто 0,6 моль атомів Оксигену:

n(O)=3•n(H₂SіO₃)=3•0,2 моль=0,6 моль

 

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: D_{повітря}(газу)=1,17

Знайти: формулу кислоти-?

Розв'язування

D_{повітря}(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/моль≈34 г/моль

M_r(газу)=34

Цим газом є сірководень H₂S, бо M_r(H₂S)=2•A_r(H)+A_r(S)=2•1+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

1. Обчислюємо кількість речовини СаСО₃ масою 20 г за формулою n=m/M, де M=M_r г/моль

M_r(СaСO₃)=A_r(Сa)+A_r(С)+3•A_r(O)=40+12+3•16=100, M(СaСO₃)=100 г/моль

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

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

За рівнянням реакції n(СаСO₃):n(СO₂)=1:1, кількість речовини однакова, тому

n(CO₂)=n(CaCO₃)=0,2 моль

3. Обчислюємо об'єм СО₂ кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=n•V_M

V(СO₂)=n(СO₂)•V_M=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л

ІІ спосіб

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

За рівнянням реакції n(СО₂)/1=n(СaСO₃)/1

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вуглекислого газу на співвідношення об’ємів, а кількість речовини кальцій карбонату — на співвідношення мас.  

V(СO₂)/V_M=m(СaСO₃)/M(СaСO₃)

Звідси виражаємо об'єм вуглекислого газу:

V(СO₂)•М(СaСO₃)=m(СaСO₃)•V_M, тому

V(СO₂)=m(СaСO₃)•V_M:M(СaСO₃)

Обчислюємо молярну масу СаСО₃ і підставляємо значення у формулу.

M_r(СaСO₃)=A_r(Сa)+A_r(С)+3•A_r(O)=40+12+3•16=100, M(СaСO₃)=100 г/моль

V(СO₂)=20 г•22,4 л/моль:100 г/моль=4,48 л

Відповідь: 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: m(H₂SiO₃)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Знаходимо масу розчиненої речовини H₂SiO₃ в розчині:

m(Na₂SiO₃)=m(розчину)•ω(Na₂SiO₃):100%=61 г•2%:100%=1,22 г

2. Обчислюємо кількість речовини Na₂SiO₃ масою 1,22 г за формулою n=m/M.

M_r(Na₂SiО₃)=2•A_r(Na)+A_r(Si)+3•A_r(O)=2•23+28+3•16=122, тому М(Na₂SiO₃)=122 г/моль

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

3. Записуємо рівняння реакції: Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+H₂SiO₃↓

За рівнянням реакції n(Na₂SiO₃):n(H₂SiО₃)=1:1, кількість речовин однакова,

n(H₂SiО₃)=n(Na₂SiO₃)=0,01 моль

3. Обчислюємо масу H₂SiO₃ кількістю речовини 0,01 моль за формулою m=n•M.

M_r(H₂SiО₃)=2•A_r(Н)+A_r(Si)+3•A_r(O)=2•1+28+3•16=78, М(H₂SiO₃)=78 г/моль

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

ІІ спосіб

Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься  у 100 г розчину, тому для визначення маси Na₂SiO₃ у всьому розчині складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

у 100 г розчину міститься 2 г речовини Na₂SiO₃, тоді

у 61 г розчину — 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 = 1,22 г

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

За рівнянням реакції n(Na₂SiO₃)/1=n(H₂SiО₃)/1

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини солі і осаду на співвідношення мас.

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)

Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.

M_r(Na₂SiО₃)=2•A_r(Na)+A_r(Si)+3•A_r(O)=2•23+28+3•16=122, М(Na₂SiO₃)=122 г/моль

Mr(H₂SiО₃)=2•Ar(Н)+Ar(Si)+3•Ar(O)=2•1+28+3•16=78, М(H₂SiO₃)=78 г/моль

m(H₂SiO₃)=1,22 г • 78 г/моль : 122 г/моль=0,78 г

Відповідь: 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...