Контрольні запитання
Запитання 1
Речовини яких класів сполук утворюються під час взаємодії:
а) солі з кислотою; Солі, кислоти, причому нестійкі кислоти розкладаються на оксид і воду.
б) солі з основою; Основи і солі.
в) двох солей? Солі.
Запитання 2
Сформулюйте умови, за яких можливі реакції обміну у водних розчинах. Наведіть приклади реакцій.
а) між сіллю та кислотою;
За умови, якщо випадає осад або виділяється нестійка або летка кислота.
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
K2CO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O + CO2↑
б) між сіллю та основою;
Розчинна сіль взаємодіє з лугом за умови, якщо один із продуктів реакції випадає в осад.
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
в) між двома солями.
За умови, якщо обидві початкові солі розчинні у воді й хоча б один із продуктів реакції випадає в осад.
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
Запитання 3
Які кислоти є нестійкими? Карбонатна і сульфітна кислоти.
Наведіть рівняння реакцій їх розкладу.
H2CO3 = H2O + CO2↑
H2SO3 = H2O + SO2↑
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1
Яка речовина випаде в осад, якщо змішати розчини кальцій нітрату й сульфатної кислоти? У осад випаде малорозчинна сіль CaSO4↓.
Складіть рівняння реакції.
Ca(NO3)2 + H2SO4 = CaSO4↓ + HNO3
біла каламуть
Чи можна очікувати випадання осаду, якщо замість сульфатної кислоти взяти хлоридну? Ні, бо СaCl2 – розчинна сіль.
Чи можна очікувати випадання осаду, якщо замість сульфатної кислоти взяти сульфітну? Так, бо CaSO3 – малорозчинна сіль.
Ca(NO3)2 + H2SO3 = CaSO3↓ + HNO3
біла каламуть
Вправа 2
Складіть рівняння реакції добування вуглекислого газу з мармуру (кальцій карбонату) взаємодією з бромідною кислотою.
СaCO3 + 2HBr = CaBr2 + H2O + CO2↑
Вправа 3
Як добути з барій хлориду:
а) барій карбонат;
BaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + BaCO3↓
Реакцією обміну між двома солями.
б) аргентум хлорид?
BaCl2 + 2AgNO3 = Ba(NO3)2 + 2AgCl↓
Реакцією обміну між двома солями.
Вправа 4
У разі зливанні яких розчинів утворяться осади:
а) купрум (II) гідроксиду;
Розчинної солі з лугом:
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
б) плюмбум (II) сульфату;
Розчинної солі з кислотою:
Pb(NO3)2 + H2SO4 = PbSO4↓ + 2HNO3
Двох розчинних солей:
Pb(NO3)2 + Na2SO4 = PbSO4↓ + 2NaNO3
в) кальцій карбонату?
Двох розчинних солей:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl
Розчинної солі і лугу:
Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH
Зверніть увагу: Сa(OH)2 – сильна основа, виявляє всі властивості лугів.
Вправа 5
У пробірках містяться речовини: магній оксид, калій хлорид, залізо, плюмбум (II) нітрат, купрум (II) сульфат, сульфатна кислота, ферум (II) гідроксид, сульфур (VІ) оксид. З якими з речовин (MgO, KCl, Fe, Pb(NO3)2, CuSO4, H2SO4, Fe(OH)2, SO3) взаємодіятимуть:
а) хлоридна кислота;
Хлоридна кислота реагує з основним оксидом MgO, з металом Fe (що стоїть у ряді активності металів до водню), з сіллю Pb(NO3)2, з основою Fe(OH)2.
2HCl + MgO = MgCl2 + H2O
2HCl + Fe = FeCl2 + H2↑
2HCl + Pb(NO3)2 = PbCl2↓ + 2HNO3
2HCl + Fe(OH)2↓= FeCl2 + 2H2O
б) калій гідроксид;
Луг калій гідроксид реагує з солями Pb(NO3)2 i CuSO4, кислотою H2SO4, кислотними оксидом SO3.
2KOH + Pb(NO3)2 = Pb(OH)2↓ + 2KNO3
2KOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + K2SO4
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
2KOH + SO3 = K2SO4 + H2O
в) аргентум (I) нітрат;
Аргентум (І) нітрат реагує з металом Fe (бо розміщується у ряді активності металів лівіше від металу Ag, що є у складі солі), з солями KCl i CuSO4, кислотою H2SO4.
2AgNO3 + Fe = Fe(NO3)2 + 2Ag↓
AgNO3 + KCl = AgCl↓ +KNO3
2AgNO3 + CuSO4 = Ag2SO4↓ + Cu(NO3)2
2AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4↓ + 2HNO3
г) барій нітрат?
Барій нітрат реагує з сіллю CuSO4, кислотою H2SO4.
Ba(NO3)2 + CuSO4 = BaSO4↓ + Cu(NO3)2
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HNO3
Вправа 6
Визначте, які з речовин взаємодіятимуть між собою: кальцій гідроксид, хлоридна кислота, сульфур (ІV) оксид, вода, купрум (II) оксид. Складіть рівняння реакцій.
Ca(OH)2 +2HCl = CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O
2HCl + CuO = CuCl2 + H2O
SO2 + H2O = H2SO3
SO2 + CuO = CuSO3
Вправа 7
Запишіть рівняння реакцій, які можуть відбуватися. Поясніть, чому деякі реакції не відбуваються:
а) Cu + ZnSO4 → не відбувається, бо мідь у ряді активності металів стоїть правіше від цинку
б) CaCO3↓+ NaOH → не відбувається, бо вихідна сіль CaCO3 є нерозчинною
в) Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu↓;
г) NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3;
д) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑;
е) BaSO4↓+ KNO3 → не відбувається, бо вихідна сіль BaSO4 є нерозчинною
Вправа 8
Допишіть рівняння реакцій обміну і вкажіть, з якої причини відбувається кожна з них:
а) CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
Кислота реагує з основним оксидом
б) Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑
Сіль реагуює з кислотою, бо утворюється нестійка кислота, що розкладається на воду і газ
в) KOH + HCl = KCl + H2O
Основа (луг) реагує з кислотою
г) Fe(OH)3+ 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O
Основа реагує з кислотою
д) K2SO3 + CaCl2 = 2KCl + CaSO3↓
Розчинні солі реагують між собою, бо утворюється осад
е) 2KOH + SO2 = K2SO3 + H2O
Луг реагує з кислотним оксидом
є) Na2S + CuCl2 = 2NaCl + CuS↓
Розчинні солі реагують між собою, бо утворюється осад
ж) CuSO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + Cu(OH)2↓
Сіль реагує з лугом, бо утворюється осад
з) Na2SiO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2SiO3↓
Сіль реагує з кислотою, бо утворюється осад
и) Ca(OH)2 + K2CO3 = CaCO3↓+ 2KOH
Основа, що проявляє всі властивості лугів, реагує з сіллю, бо утворюється осад
Вправа 9
З якими з наведених речовин взаємодіє купрум (II) хлорид: NaOH, H2SO4, AgNO3, Fe2O3, CO2, Zn, NaCl, Cu? Складіть рівняння реакцій.
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
CuCl2 + H2SO4 → не взаємодіють, бо жоден з продуктів реакції не випадає в осад
CuCl2 + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2AgCl↓
CuCl2 + Fe2O3 → не взаємодіють, бо солі не реагують з оксидами
CuCl2 + СO2 → не взаємодіють, бо солі не реагують з оксидами
CuCl2 + Zn = ZnCl2 + Cu↓
CuCl2+ NaCl → не взаємодіють, бо є солями одної кислоти
CuCl2 + Cu → не взаємодіють, бо однаковий метал
Вправа 10
Складіть рівняння реакцій, що відповідають таким перетворенням:
а) BaO → BaCl2 → BaSO4;
BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl
б) Ca → Ca(OH)2 → CaCO3 → CaO → CaCl2 → CaCO3;
Ca + 2H2O = Ca(OH)2↓ + H2↑
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + Н2О
CaCO3↓= CaO + СО2↑
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
в) CuO → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → CuCl2.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Cu(OH)2↓ = CuO + H2O
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
Вправа 11
Безводну нітратну кислоту в лабораторії добувають дією на калійну селітру (калій нітрат) концентрованої сульфатної кислоти. Складіть рівняння реакції.
KNO3 + H2SO4 (конц.) = HNO3 + KHSO4
Як ви вважаєте, чому ця реакція можлива? Реакція можлива, бо концентрована сульфатна кислота H2SO4 сильніша за нітратну кислоту HNO3.
Вправа 12
Обчисліть масу осаду, що утворюється внаслідок взаємодії натрій сульфату з барій хлоридом масою 41,6 г.
Відомо: m(BaCl2)=41,6 г
Знайти m(ВаSO4)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини BaCl2 масою 41,6 г за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208, М(BaCl2)=208 г/моль
n(BaCl2)=m(BaCl2)/M(BaCl2)=41,6 г : 208 г/моль=0,2 моль
2. Записуємо рівняння реакції: BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
За рівнянням реакції n(BaCl2):n(BaSO4)=1:1, кількість речовини однакова, тому
n(BaSO4)=n(BaCl2)=0,2 моль
3. Обчислюємо масу BaSO4 кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=n•M
Mr(BaSО4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, М(BaSО4)=233 г/моль
m(BaSО4)=n(BaSО4)•M(BaSО4)=0,2 моль•233 г/моль=46,6 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
За рівнянням реакції n(ВаCl2)/1=n(BaSO4)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини барій хлориду і барій сульфату на співвідношення мас.
m(BaCl2)/М(BaCl2)=m(BaSO4)/M(BaSO4)
Звідси виражаємо масу барій сульфату:
m(BaSО4)•М(BaCl2)=М(BaSO4)•m(BaCl2), тому
m(BaSO4)=М(BaSO4)•m(BaCl2):M(BaCl2)
Обчислюємо молярні маси речовин і підставляємо значення у формулу.
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208, М(BaCl2)=208 г/моль,
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, М(BaSO4)=233 г/моль
m(BaSO4)=233 г/моль • 41,6 г : 208 г/моль=46,6 г
Відповідь: 46,6 г
Вправа 13
Обчисліть об’єм вуглекислого газу (н.у.), що виділяється внаслідок взаємодії магній карбонату масою 126 г із хлоридною кислотою.
Відомо: m(MgCO3)=126 г
Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо кількість речовини MgCO3 масою 126 г за формулою n=m/M, де
M=Mr г/ моль
Mr(MgCO3)=Ar(Mg)+Ar(C)+3•Ar(O)=24+12+3•16=84, M(MgCO3)=84 г/моль
n(MgCO3)=m(MgCO3)/M(MgCO3)=126 г : 84 г/моль=1,5 моль
2. Записуємо рівняння реакції: MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑
За рівнянням реакції n(MgCO3):n(CO2)=1:1, кількість речовини однакова, тому
n(CO2)=n(MgCO3)=1,5 моль
3. Обчислюємо об'єм CО2 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(CO2)=n(CO2)•VM=1,5 моль•22,4 л/моль=33,6 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑
За рівнянням реакції n(MgCО3)/1=n(CO2)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вуглекислого газу на співвідношення об’ємів, а кількість речовини cолі — на співвідношення мас.
V(CO2)/VM=m(MgCO3)/M(MgCO3)
Звідси виражаємо об'єм вуглекислого газу:
V(СO2)•М(MgCO3)=m(MgCO3)•VM, тому
V(CO2)=m(MgCO3)•VM:M(MgCO3)
Обчислюємо молярну масу MgCO3 і підставляємо значення у формулу.
Mr(MgCO3)=Ar(Mg)+Ar(C)+3•Ar(O)=24+12+3•16=84, M(MgCO3)=84 г/моль
V(CO2)=126 г•22,4 л/моль:84 г/моль=33,6 л
Відповідь: 33,6 л