Контрольні запитання
Запитання 1
Яку інформацію містить ряд активності металів Бекетова? Інформацію про різну активність металів у хімічних взаємодіях, а отже, відбувається реакція чи ні.
За яким принципом у ньому розташовані метали? За зменшенням їх хімічної активності у водних розчинах.
Запитання 2
Які метали витісняють водень з кислот? Ті, що стоять у ряді активності металів ліворуч від водню Н2.
Наведіть приклади. Магній, цинк, ферум.
Запитання 3
За яким принципом необхідно відбирати метали для витіснення інших металів з розчинів солей? Необхідно брати метали, що в ряду активності металів, розташовані лівіше від металів з розчинів солей. Тобто, брати більш активніші метали (окрім натрію і калію, бо вони настільки активні, що взаємодіють не з розчиненою сіллю, а з водою, у якій ця сіль розчинена), щоб витіснити менш активніші метали з розчинів їх солей.
За яким принципом необхідно відбирати метали для витіснення інших металів з розплавів оксидів?
Необхідно брати метали, що в ряду активності металів, розташовані лівіше від металів з розплавів оксидів. Тобто, брати більш активніші метали (навіть натрій і калій, бо у розплавлених оксидах води немає), щоб витіснити менш активніші метали з розплавів оксидів.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1
За яких умов кислоти реагують (відповідь підтвердьте рівняннями реакцій):
а) з металами; Що стоять в ряду активності металів до водню Н2:
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
б) основами; Реакція нейтралізації:
HCl + NaOH= NaCl + H2O
2HCl + Fe(OH)2↓= FeCl2 + 2H2O
в) солями? Реакція відбуватиметься у випадку утворення леткої чи нестійкої кислоти або в разі утворення нерозчинної солі чи кислоти:
HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2↑ + H2O
Вправа 2
За яких умов солі реагують (відповідь підтвердьте рівняннями реакцій):
а) з кислотами; Реакція відбуватиметься у випадку утворення леткої чи нестійкої кислоти або в разі утворення нерозчинної солі чи кислоти.
K2CO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O + CO2↑
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
б) металами; Якщо сіль розчинна у воді, то металічний елемент у ній може бути витиснутий металом, що у ряді активності стоїть лівіше від цього металічного елемента. Найактивніші метали, що розташовані на початку ряду — натрій, калій,— не витісняють інші метали з розчинів солей, оскільки вони настільки активні, що взаємодіють не з розчиненою сіллю,
а з водою, у якій ця сіль розчинена.
Hg(NO3)2 + Zn = Zn(NO3)2 + Hg
Zn(NO3)2 + Hg - не відбувається.
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
FeSO4 + Cu - не відбувається.
в) основами? Розчинна сіль взаємодіє з лугами, якщо один із продуктів реакції випадає в осад.
CuCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Cu(OH)2↓
Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2NaOH
Вправа 3
Шматочки магнію та олова помістили в розчин хлоридної кислоти. У якому випадку реакція відбувається інтенсивніше? У пробірці з магнієм, бо магній, розташований в ряду активності металів лівіше від олова, є активнішим металом і реакція відбувається інтенсивніше.
Складіть рівняння цих реакцій.
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Sn + 2HCl = SnCl2 + H2↑
Вправа 4
У розчин нікель (II) сульфату занурили свинцеву та залізну пластини. У якому випадку реакція відбувається? У випадку занурення в розчин солі залізної пластини.
Відповідь поясніть. Залізо у ряді активності металів розміщується лівіше від нікелю, а свинець - правіше від нікелю, тому залізо є активнішим за свинець.
NiSO4 + Pb - реакція не відбувається.
NiSO4 + Fe = FeSO4 + Ni
Вправа 5
Чому для добування міді з розчину купрум (II) сульфату не можна використовувати натрій та калій, адже вони активніші за мідь? Бо натрій і калій настільки активні, що взаємодіють не з розчиненою сіллю, а з водою, у якій ця сіль розчинена.
Чи можливо їх використовувати для добування міді з розплаву купрум (II) оксиду? Можна, бо у розплавлених оксидах води немає.
Вправа 6
Які речовини утворюються в разі взаємодії води:
а) з активними металами; Луги і водень
2K+2H2O=2KOH+H2↑
б) оксидами активних металічних елементів; Луги
K2O + H2O = 2KOH
в) оксидами неметалічних елементів? Кислоти
SO3 + H2O = H2SO4
Вправа 7
Складіть рівняння можливих реакцій:
а) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
б) Fe + 2HBr = FeBr2 + H2↑
в) Hg + HCl - реакція не відбувається. Меркурій не витясняє водень з кислоти, адже розташований у ряді активності металів після водню.
г) 2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑
д) Sn + H2O - реакція не відбувається. Нікель Ni, олово Sn та свинець Pb пасивуються водою, тому за жодних умов з водою не реагують.
е) Ag + H2O - реакція не відбувається. Срібло не реагує з водою, адже не утворюється луг.
є) FeSO4 + Sn - реакція не відбувається. Залізо активніший метал, ніж олово, адже розташований у ряді активності металів лівіше від олова.
ж) 2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag↓
з) 3NiCl2 + 2Al = 2AlCl3 + 3Ni↓
и) CuSO4 + Hg - реакція не відбувається. Мідь активніший метал, ніж ртуть, адже розташований у ряді активності металів лівіше від ртуті.
і) Hg(NO3)2 + Cu = Cu(NO3)2 + Hg↓
к) Hg(NO3)2 + 2Ag = 2AgNO3 + Hg↓
Вправа 8
З якими з наведених речовин взаємодіє сульфатна кислота: NaNO3, CO2, NaOH, AgNO3, Zn, Ba, CaCO3, Cu(OH)2, Zn(OH)2, HCl, SiО2, Fe2O3, Hg?
Складіть рівняння реакцій.
Кислоти взаємодіють з основами.
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + Сu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O
H2SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2H2O
Кислоти взаємодіють з солями. Реакція відбуватиметься у випадку утворення леткої чи нестійкої кислоти або в разі утворення нерозчинної солі чи кислоти. З кислотами, сильнішими, ніж кислота, що утворила сіль.
H2SO4 + 2AgNO3 = Ag2SO4↓ + 2HNO3
H2SO4 + СаСO3 = CaSO4↓ + H2O + CO2↑
Кислоти реагують з металами, що стоять у ряді активності металів до водню.
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
Кислоти реагують з амфотерними оксидами.
3H2SO4 + 2Fe2O3 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
Вправа 9
Після занурення цинкової пластини в розчин купрум (II) нітрату на пластині виділилася мідь масою 3,2 г. Обчисліть масу цинку, що розчинився в результаті реакції.
Відомо: m(Cu)=3,2 г
Знайти m(Zn)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Cu масою 3,2 г за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль
Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, тому М(Cu)=64 г/моль
n(Cu)=m(Cu)/M(Cu)=3,2 г : 64 г/моль=0,05 моль
2. Записуємо рівняння реакції: Cu(NO3)2+Zn=Zn(NO3)2+Cu
За рівнянням реакції n(Zn):n(Cu)=1:1, кількість речовини однакова, тому
n(Zn)=n(Cu)=0,05 моль
3. Обчислюємо масу Zn кількістю речовини 0,05 моль за формулою m=n•M
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, тому М(Zn)=65 г/моль
m(Zn)=n(Zn)•M(Zn)=0,05 моль•65 г/моль=3,25 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Cu(NO3)2+Zn=Zn(NO3)2+Cu
За рівнянням реакції n(Zn)/1=n(Cu)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини цинку і міді на співвідношення мас.
m(Zn)/М(Zn)=m(Cu)/M(Cu)
Звідси виражаємо масу цинку:
m(Zn)•М(Cu)=М(Zn)•m(Cu), тому
m(Zn)=М(Zn)•m(Cu):M(Cu)
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, тому М(Zn)=65 г/моль, Mr(Cu)=Ar(Cu)=64, тому М(Cu)=64 г/моль
m(Zn)=65 г/моль•3,2 г:64 г/моль=3,25 г
Відповідь: 3,25 г
Вправа 10
Обчисліть масу олова, що можна добути взаємодією станум (II) оксиду з алюмінієм масою 0,54 кг.
Відомо: m(Al)=0,54 кг
Знайти m(Sn)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Al масою 0,54 кг за формулою n=m/M, де M=Mrкг/кмоль
Mr(Al)=Ar(Al)=27, тому М(Al)=27 кг/кмоль
n(Al)=m(Al)/M(Al)=0,54 кг : 27 кг/кмоль=0,02 кмоль
Записуємо рівняння реакції: 3SnO+2Al=Al2O3+3Sn
2. За рівнянням реакції n(Sn)/3=n(Al)/2, звідси
n(Sn)•2=n(Al)•3, тому
n(Sn)=n(Al)•3:2=0,02 кмоль•3:2=0,03 кмоль
3. Обчислюємо масу олова кількістю речовини 0,03 кмоль за формулою m=n•M
Mr(Sn)=Ar(Sn)=119, тому М(Sn)=119 кг/кмоль
m(Sn)=n(Sn)•M(S)=0,03 кмоль•119 кг/кмоль=3,57 кг
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 3SnO+2Al=Al2O3+3Sn
За рівнянням реакції n(Sn)/3=n(Al)/2
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини Sn і Al на співвідношення мас.
m(Sn)/3•М(Sn)=m(Al)/2•M(Al)
Звідси виражаємо масу олова:
m(Sn)•2•М(Al)=3•М(Sn)•m(Al), тому
m(Sn)=3•М(Sn)•m(Al):(2•M(Al))
Обчислюємо молярну масу речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Sn)=Ar(Sn)=119, тому М(Sn)=119 кг/кмоль,
Mr(Al)=Ar(Al)=27, тому М(Al)=27 кг/кмоль
m(Sn)=3•119 кг/кмоль•0,54 кг:(2•27 кг/кмоль)=3,57 кг
Відповідь: 3,57 кг
Вправа 11
Який об’єм водню (н.у.) виділиться, якщо цинк масою 97,5 г повністю прореагує з хлоридною кислотою?
Відомо: m(Zn)=97,5 г
Знайти: V(H2)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Zn масою 97,5 г за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль
n(Zn)=m(Zn)/M(Zn)=97,5 г : 65 г/моль=1,5 моль
2. Записуємо рівняння реакції: Zn+2HСl=ZnCl2+H2↑
За рівнянням реакції n(H2):n(Zn)=1:1, кількість речовини однакова, тому
n(H2)=n(Zn)=1,5 моль
3. Обчислюємо об'єм H2 кількістю речовини 1,5 моль за формулою V=n•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V(H2)=n(H2)•VM=1,5 моль•22,4 л/моль=33,6 л
II cпосіб
Записуємо рівняння реакції: Zn+2HСl=ZnCl2+H2↑
За рівнянням реакції n(Zn)/1=n(H2)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини водню на співвідношення об’ємів, а кількість речовини цинку — на співвідношення мас.
V(H2)/VM=m(Zn)/M(Zn)
Звідси виражаємо об'єм водню:
V(H2)•М(Zn)=m(Zn)•VM, тому
V(H2)=m(Zn)•VM:M(Zn)
Обчислюємо молярну масу цинку і підставляємо значення у формулу.
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, тому М(Zn)=65 г/моль
V(H2)=97,5 г•22,4 л/моль:65 г/моль=33,6 л
Відповідь: 33,6 л
Вправа 12
Яка кількість речовини сульфатної кислоти необхідна для взаємодії з магнієм масою 12 г? Яка маса солі при цьому утвориться? Який об’єм газу (н.у.) виділиться?
Відомо: m(Mg)=12 г
Знайти: n(Н2SО4)-?, m(Mg)-?, V(H2)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини Mg масою 12 г за формулою n=m/M, де М=Mrг/моль
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, тому М(Mg)=24 г/моль
n(Mg)=m(Mg)/M(Mg)=12 г : 24 г/моль=0,5 моль
Записуємо рівняння реакції: Mg+H2SО4=MgSO4+H2↑
2. За рівнянням реакції n(H2SО4):n(Mg):n(MgSO4):n(H2)=1:1:1:1, кількості речовин однакові, тому
n(Н2SO4)=n(MgSO4)=n(H2)=n(Mg)=0,5 моль
3. Обчислюємо масу MgSO4 кількістю речовини 0,5 моль за формулою m=n•M
Mr(MgSО4)=Ar(Mg)+Ar(S)+4•Ar(O)=24+32+4•16=120, М(MgSО4)=120 г/моль
m(MgSО4)=n(MgSО4)•M(MgSО4)=0,5 моль•120 г/моль=60 г
4. Обчислюємо об'єм H2 кількістю речовини 60 г за формулою V=n•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V(H2)=n(H2)•VM=0,5 моль•22,4 л/моль=11,2 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Mg+H2SО4=MgSO4+H2↑
За рівнянням реакції n(H2SО4)/1=n(Mg)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини магнію на співвідношення мас.
n(H2SO4)=m(Mg)/M(Mg)
Обчислюємо молярну масу Mg і підставляємо значення у формулу.
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль
n(H2SO4)=12 г: 24 г/моль=0,5 моль
За рівнянням реакції n(Mg)/1=n(MgSO4)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини магнію і сульфатної кислоти на співвідношення мас.
m(Mg)/М(Mg)=m(MgSO4)/M(MgSO4)
Звідси виражаємо масу магній сульфату:
m(MgSО4)•М(Mg)=М(MgSО4)•m(Mg), тому
m(MgSO4)=М(MgSO4)•m(Mg):M(Mg)
Обчислюємо молярну масу MgSO4 і підставляємо значення у формулу.
Mr(MgSО4)=Ar(Mg)+Ar(S)+4•Ar(O)=24+32+4•16=120, М(MgSО4)=120 г/моль
m(MgSO4)=120 г/моль•12 г:24 г/моль=60 г
За рівнянням реакції n(Mg)/1=n(H2)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини водню на співвідношення об’ємів, а кількість речовини магнію — на співвідношення мас.
m(Mg)/M(Mg)=V(Н2)/VM
Звідси виражаємо об'єм водню:
V(Н2)•М(Mg)=m(Mg)•VM, тому
V(H2)=m(Mg)•VM:M(Mg)=12 г•22,4 л/моль:24 г/моль=11,2 л
Відповідь: n(H2SO4)=0,5 моль, m(MgSO4)=60 г, V(H2)=11,2 л
Вправа 13
Яку кількість речовини міді можна виділити з розчину купрум (II) сульфату, що містить 32 г цієї солі?
Відомо: m(СuSО4)=32 г
Знайти: n(Сu)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини CuSO4 масою 32 г за формулою n=m/M, де М=Mrг/моль
Mr(СuSО4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4•Ar(O)=64+32+4•16=160, М(СuSО4)=160 г/моль
n(СuSО4)=m(СuSО4)/M(CuSO4)=32 г : 160 г/моль=0,2 моль
2. Записуємо рівняння реакції: СuSО4+Fe=FeSO4+Cu
За рівнянням реакції n(СuSО4):n(Сu)=1:1, кількості речовини однакові, тому
n(Сu)=n(СuSО4)=0,2 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: СuSО4+Fe=FeSO4+Cu
За рівнянням реакції n(Сu)/1=n(СuSO4)/1
У співвідношенні замінюємо кількість речовини купрум (ІІ) сульфату на співвідношення мас. n(Сu)=m(СuSО4)/M(CuSO4)
Обчислюємо молярну масу CuSO4 і підставляємо значення у формулу.
Mr(СuSО4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4•Ar(O)=64+32+4•16=160, М(СuSО4)=160 г/моль
n(Сu)=32 г : 160 г/моль=0,2 моль
Відповідь: 0,2 моль
Вправа 14
Суміш магнію масою 6 г і заліза масою 16,8 г обробили достатньою кількістю розчину сульфатної кислоти. Який об’єм водню (н.у.) виділився в результаті реакції?
Відомо: m(Mg)=6 г, m(Fe)=16,8 г
Знайти: V(H2)-?
Розв'язування
І спосіб
Водень з сульфатної кислоти витісняють два метали, бо розміщуються до водню в ряді активності металів.
1. Обчислюємо кількість речовини магнію масою 6 г і заліза масою 16,8 г за
формулою n=m/M, де M=Mr г/моль
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль, Mr(Fe)=Ar(Fe)=56, M(Fe)=56 г/моль
n(Mg)=m(Mg)/M(Mg)=6 г : 24 г/моль=0,25 моль
n(Fe)=m(Fe)/M(Fe)=16,8 г : 56 г/моль=0,3 моль
2. Записуємо два рівняння реакцій:
Mg+H2SO4 = MgSО4 + H2↑ (1)
Fe+H2SO4 = FeSО4 + H2↑ (2)
За рівнянням реакції (1) n(Mg):n1(Н2)=1:1, кількості речовин однакові, тому
n1(H2)=n(Mg)=0,25 моль
За рівнянням реакції n(Fe):n2(Н2)=1:1, кількості речовин однакові, тому
n2(H2)=n(Fe)=0,3 моль
3. Обчислюємо об'єм H2 кількістю речовини 0,25 моль і 0,3 моль за формулою V=n•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V1(H2)=n1(H2)•VM=0,25 моль•22,4 л/моль=5,6 л
V2(H2)=n2(H2)•VM=0,3 моль•22,4 л/моль=6,72 л
3. Розраховуємо сумарний об'єм водню
V(H2)=V1(H2)+V2(H2)=5,6 л + 6,72 л=12,32 л
ІІ спосіб
Водень з сульфатної кислоти витісняють два метали, бо розміщуються до водню в ряді активності металів.
Записуємо два рівняння реакцій:
Mg+H2SO4 = MgSО4 + H2↑ (1)
Fe+H2SO4 = FeSО4 + H2↑ (2)
За рівнянням реакції (1) n(Mg)/1=n(H2)/1
За рівнянням реакції (2) n(Fe)/1=n(H2)/1
У цих співвідношеннях замінюємо кількість речовини водню на співвідношення об’ємів, а кількість речовини магнію і заліза — на співвідношення мас.
Заміна у співвідношенні (1):
m(Mg)/M(Mg)=V1(Н2)/VМ
Звідси виражаємо об'єм водню:
V1(H2)•М(Mg)=m(Mg)•VM, тому
V1(H2)=m(Mg)•VM:M(Mg)
Обчислюємо молярну масу Mg і підставляємо значення у формулу.
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль
V1(H2)=6 г•22,4 л/моль:24 г/моль=5,6 л
Заміна у співвідношенні (2):
m(Fe)/M(Fe)=V2(Н2)/VM
Звідси виражаємо об'єм водню:
V2(H2)•М(Fe)=m(Fe)•VM, тому
V2(H2)=m(Fe)•VM:M(Fe)
Обчислюємо молярну масу Fe і підставляємо значення у формулу.
Mr(Fe)=Ar(Fe)=56, M(Fe)=56 г/моль
V2(H2)=16,8 г•22,4 л/моль:56 г/моль=6,72 л
Розраховуємо сумарний об'єм водню:
V(H2)=V1(H2)+V2(H2)=5,6 л + 6,72 л=12,32 л
Відповідь: 12,32 л
Вправа 15
У розчин аргентум (І) нітрату масою 85 г з масовою часткою солі 2% занурили цинкову пластинку. Обчисліть масу срібла, що виділиться на пластинці після закінчення реакції. Обчисліть, як зміниться маса пластинки порівняно з її початковою масою.
Відомо: m(розчину)=85 г, ω(AgNO3)=2%
Знайти: m(Ag)-? ∆m(пластинки)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Знаходимо масу AgNO3 в розчині:
m(AgNO3)=ω(AgNO3)•m(розчину):100%=2%•85 г:100%=1,7 г
2. Обчислюємо кількість речовини AgNO3 масою 1,7 г за формулою n=m/M, де
M=Mr г/моль
Mr(AgNО3)=Ar(Ag)+Ar(N)+3•Ar(O)=108+14+3•16=170, М(AgNО3)=170 г/моль
n(AgNO3)=m(AgNO3)/M(AgNO3)=1,7 г : 170 г/моль=0,01 моль
3. Записуємо рівняння реакції: Zn+2AgNO3=Zn(NО3)2+2Ag
За рівнянням реакції n(Zn):n(AgNO3):n(Ag)=1:2:2, кількості речовин срібла і солі однакові, а кількість речовини цинку удвічі менша від кількості речовини солі, тому
n(Ag)=n(AgNO3)=0,01 моль
n(Zn)=n(AgNO3):2=0,01 моль:2=0,005 моль
4. Обчислюємо масу металів заданої кількості речовини за формулою m=n•M
Mr(Ag)=Ar(Ag)=108, М(Ag)=108 г/моль; Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, М(Zn)=65 г/моль
m(Ag)=n(Ag)•M(Ag)=0,01 моль•108 г/моль=1,08 г
m(Zn)=n(Zn)•M(Zn)=0,005 моль•65 г/моль=0,325 г
Маса пластинки змінилася за рахунок різниці мас металів, тому
∆m(пластинки)=1,08 г - 0,325 г=0,755 г.
ІІ спосіб
1. Знаходимо масу речовини (AgNO3) в розчині:
m(AgNO3)=ω(AgNO3)•m(розчину):100%=2%•85 г:100%=1,7 г
Записуємо рівняння реакції: Zn+2AgNO3=Zn(NО3)2+2Ag
За рівнянням реакції n(Zn)/1=n(AgNO3)/2
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини цинку і солі на співвідношення мас.
m(Zn)/•М(Zn)=m(AgNO3)/2•M(AgNO3)
Звідси виражаємо масу цинку:
m(Zn)•2•М(AgNO3)=М(Zn)•m(AgNO3), тому
m(Zn)=М(Zn)•m(AgNO3):(2•M(AgNO3))
Обчислюємо молярні маси речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, тому М(Zn)=65 г/моль
Mr(AgNО3)=Ar(Ag)+Ar(N)+3•Ar(O)=108+14+3•16=170, тому М(AgNО3)=170 г/моль
m(Zn)=65 г/моль•1,7 г:(2•170 г/моль)=0,325 г
За рівнянням реакції n(AgNO3)/2=n(Ag)/2, або n(AgNO3)=n(Ag)
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини срібла і солі на співвідношення мас.
m(AgNO3)/M(AgNO3)=m(Ag)/М(Ag)
Звідси виражаємо масу срібла:
m(Ag)•М(AgNO3)=М(Ag)•m(AgNO3), тому
m(Ag)=М(Ag)•m(AgNO3):M(AgNO3)
Обчислюємо молярну масу срібла і підставляємо значення у формулу.
Mr(Ag)=Ar(Ag)=108, тому М(Ag)=108 г/моль
m(Ag)=108 г/моль•1,7 г:170 г/моль=1,08 г
Маса пластинки змінилася за рахунок різниці мас металів, тому
∆m(пластинки)=1,08 г - 0,325 г=0,755 г
Відповідь: m(Ag)=1,08 г, маса пластинки збільшилася на 0,755 г
Вправа 16*
Запропонуйте, як за допомогою хімічних реакцій розділити суміш міді та заліза.
1 крок. Долити кислоту, наприклад, хлоридну. Залізо прореагує, а мідь ні, бо у ряді активності металів розміщується правіше від водню. Фільтруванням отримуємо мідь.
2HCl + Fe = FeCl2 + H2↑
2 крок. До розчину солі додати активніший метал, ніж залізо, наприклад, магній, який витісне залізо з розчину його солі.
FeCl2 + Mg = MgCl2 + Fe↓
Вправа 17*
Які з наведених речовин взаємодіють з водою: Na, Ba, Fe, Fe2O3, H2SO4, NaOH, CaO, ZnО? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.
Метали, розташовані у ряді активності металів до магнію реагують з водою за звичайних умов, утворюючи луги і водень, а від алюмінію до феруму за нагрівання, утворюючи оксид і водень.
2Na + 2Н2О = 2NaOН + H2↑
Ba + 2Н2О = Ba(OН)2 + H2↑
3Н2О + 2Fe = Fe2O3 + 3H2↑
Оксиди активних металічних елементів реагують з водою, утворюючи луги.
СаО + Н2О = Са(OН)2
Вправа 18*
Алюміній — досить активний метал, але вироби з алюмінію зберігаються на повітрі без видимих ознак псування. Якщо зачищений виріб з алюмінію, наприклад ложку або виделку, на деякий час помістити в розчин меркурій (II) нітрату, він покривається сріблястим нальотом. Поясніть, чому можуть відбуватися такі зміни з хімічної точки зору. Активний метал алюміній, взаємодіючи з киснем, що міститься у повітрі, покривається щільною, міцною оксидною плівкою Al2O3, яка знижує його активність.
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Зачищений виріб, тобто, очищений від оксидної плівки, алюміній витісняє із солі ртуть, яка є сріблястим металом, тому покривається сріблястим нальотом.
2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg↓
---------------------------- ПРОГРАМА 2016 року ---------------------------------
3апитання 3
Які метали взаємодіють з водою? Ті, що стоять у ряді активності металів ліворуч від водню Н2.
Які з них взаємодіють за звичайних умов, а які — за високої температури?
Метали, що розташовані в ряду активності ліворуч від магнію, взаємодіють з водою за звичайних умов, а ті, що розташовані від магню до водню — за високої температури.
Вправа 4. Зразки натрію, кальцію та цинку залили водою. Що спостерігають у кожному випадку? Натрій і кальцій бурхливо взаємодіють з водою за звичайних умов, а цинк — за умови нагрівання.
Складіть відповідні рівняння реакції.
2Na + 2H2О = 2NaОН + H2↑
Ca + 2H2О = Ca(ОН)2 + H2↑
Zn + H2О = ZnО + H2↑
Вправа 7. Калій взаємодіє з водою настільки бурхливо, що водень, який виділяється, займається. Яка речовина утворюється в розчині? В розчині утворюється калій гідроксид.
Складіть рівняння реакції.
2K+2H2O=2KOH+H2↑