Інші завдання дивись тут...

Контрольні запитання

1. Які прості речовини — метали й неметали — не взаємодіють з киснем? Наведіть приклади. Серед металів — це платина та золото, а серед неметалів — інертні гази (неон, аргон тощо) та галогени (хлор, бром, йод)

 

2. Опишіть, які гідроксиди, кислоти та солі здатні розкладатися з утворенням солей (правильно оксидів). Наведіть приклади. Розкладанню піддаються нерозчинні гідроксиди, нестійкі кислоти та солі, якщо при цьому утворюються леткі оксиди.

CuOH = CuO + H2O

H2CO3 = H2O + CO2

CaCO2 = CaO + CO2


Завдання для засвоєння матеріалу

Вправа 1. Складіть рівняння реакцій горіння вугілля, фосфору, бору, алюмінію, цинку. Назвіть продукти реакцій. 

C + O2 = CO2 - карбон (IV) оксид. Кислотний оксид

4P + 5O2 = 2P2O5 - фосфор (V) оксид. Кислотний оксид

4B + 3O2 = 2B2O3 - бор оксид. Кислотний оксид

4Al + 3O2 = 2Al2O3 - алюміній оксид. Амфотерний оксид

2Zn + O2 = 2ZnO - цинк оксид. Амфотерний оксид

У якому випадку утворюються кислотні оксиди, а в якому — оснóвні? При взаємодії з киснем неметалів та металів зі ступенем окиснення, більшим ніж +3, утворюються кислотні оксиди, а при взаємодії з киснем металів зі ступенем окиснення, не більшим ніж +3, утворюються основні оксиди. 

 

Вправа 2. Манган (II) карбонат розкладається під час нагрівання на манган (II) оксид і вуглекислий газ. Складіть рівняння реакції. 

MnCO3 = MnO + CO2 - манган (ІІ) оксид і вуглекислий газ

 

Вправа 3. Складіть рівняння реакції добування нітроген (V) оксиду з нітратної кислоти.

2HNO3 = N2O5 + H2O

 

Вправа 4. Запропонуйте три способи добування вуглекислого газу.

1. Горіння вугілля.

C + O2 = CO2

2. Горіння складних речовин, наприклад, метану СН4.

4 + 2О2 = 2Н2O + CO2

3. Добування у промисловості: розкладання при нагріванні карбонатів (крім карбонатів лужних металів!)

CaCO3 = CaO + CO2

4. Добування у лабораторії: дія кислоти на карбонати. 

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

 

Вправа 5. Під час прожарювання ферум (III) сульфату утворюються ферум (III) оксид і газ, що в результаті взаємодії з водою утворює сульфатну кислоту. Складіть рівняння реакції.

Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3

SO3 + H2O = H2SO4

 

Вправа 6. Які речовини утворюються під час нагрівання силікатної та карбонатної кислот? Складіть рівняння реакції.

H2SiO3 = SiO2 + H2O - силіцій (IV) оксид  і вода

H2CO3 = CO2 + H2O - карбон (IV) оксид і вода

 

Вправа 7. Складіть рівняння реакцій розкладання солей: плюмбум (II) карбонату, цинк нітрату, аргентум сульфіту, аргентум (І) нітрату. У яких випадках утворюються термічно нестійкі оксиди? Якщо проста речовина дуже повільно взаємодіє з киснем або не взаємодіє зовсім, то відповідні оксиди дуже легко розкладаються під час нагрівання.

PbCO3 = PbO + CO2

2ZnNO3 = 2ZnO + 4NO2 + О2↑ (при t0)

, бо 2N2O5 = 4NO2 + O2(при t0)

2Ag2SO3 = 2SO2 + 4Ag + O2↑ (при t0)

, бо 2Ag2O = 4Ag + O2↑ (при t0)

2AgNO3 = 2NO2 + 2Ag + O2↑ (при t0)

, бо 2Ag2O = 4Ag + O2↑ (при t0)

 

Вправа 8. Доповніть схеми реакцій, назвіть продукти реакцій:

а) CaC2 + ... → … + CO2↑;

2CaC2 + 5O2 = 2CaO + 4CO2

кальцій оксид і карбон (IV) оксид

б) SiH4 + O2 → … + …;

SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O

силіцій (IV) оксид і вода

в) … + O2 → ZnO + SO2↑;

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

цинк оксид і сульфур (IV) оксид

г) CS2 + O2 → CO2↑ + …↑;

CS2 + 3O2 =  CO2 + 2SO2

карбон (IV) оксид і сульфур (IV) оксид

д) … = PbO + H2O;

Pb(OH)2↓ = PbO + H2

плюмбум (ІІ) оксид і вода

е) … → N2O5 + H2O;

2HNO3 = N2O5 + H2O

ніроген (V) оксид і вода

є) CaSO3 = … + …;

CaSO3 = CaO + SO2

кальцій (IV) оксид і сульфур (IV) оксид

ж) …= MgO + CO2↑;

MgCO3 = MgO + CO2

магній оксид і карбон (IV) оксид

з) CuSO4 = CuO + …;

CuSO4 = CuO + SO3 

купрум (ІІ) оксид і сульфур (VI) оксид

и) … = Hg + NO2↑ + O2↑.

Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O2

ртуть, нітроген (IV) оксид і кисень 

 

Вправа 9. Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворення:

а) Mg → MgSO4 → MgO → MgCO3;

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2

MgSO4 = MgO + SO3

MgO + CO2 = MgCO3

б) Cu → CuO → Cu(NO3)2 → Cu(ОН)2↓.

2Cu + O2 = 2CuO 

CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

Cu(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Cu(OH)2

 

Вправа 10. Обчисліть об’єм кисню (н. у.), необхідний для добування магній оксиду масою 240 г з магнію.

Відомо: m(MgO)=240 г. Знайти: V(O2)-?

Розв'язування:

І спосіб

Виразимо масу магній оксиду через кількість речовини (n=m/M, де

M=Mrг/моль; Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль)

n(MgO)=m(MgO)/M(MgO)=240 г : 40 г/моль=6 моль

Записуємо рівняння реакції: 2Mg + O2 = 2MgО

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

За рівнянням записуємо співвідношення кількості речовини кисню і магній оксиду: n(O2):n(MgO)=1:2, бачимо, що кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж кількість речовини магній оксиду, тому 

n(O2)=n(MgO)=6 моль : 2=3 моль

Виразимо об'єм О2 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(O2)=n(O2)VM=3 моль22,4 л/моль=67,2 л

Відповідь: V(O2)=67,2 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 2Mg + O2 = 2MgO

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

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини кисню і магній оксиду: n(О2)/1=n(MgO)/2

У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини кисню на співвідношення об’ємів (n=V/VM, де VM- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль), а кількість речовини оксиду — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mrг/моль;  Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль)

V(O2)/VM=m(MgO)/2M(MgO)

Звідси виражаємо об'єм кисню:

V(O2)•2М(MgO)=m(MgO)VM, тому

V(O2)=m(MgO)VM:(2M(MgO))=240 г22,4 л/моль:(240 г/моль)=67,2 л

Відповідь: V(O2)=67,2 л.

 

Вправа 11. Обчисліть масу фосфору, що необхідно спалити для добування фосфор (V) оксиду масою 7,1 г.

Відомо: m(P2O5)=7,1 г. Знайти m(P)-?

Розв'язування:

І спосіб

Виразимо масу P2O5 через кількість речовини (n=m/M, де M=Mrг/моль; 

Mr(P2O5)=2Ar(P)+5Ar(O)=2•31+516=142, тому М(P2O5)=142 г/моль)

n(P2O5)=m(P2O5)/M(P2O5)=7,1 г : 142 г/моль=0,05 моль.

Записуємо рівняння реакції: 5О2 + 4P = 2P2О5 

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

За рівнянням реакції записуємо співвідношенням кількості речовини фосфору і фосфор (V) оксиду:  n(P):n(P2O5)=4:2=2:1, бачимо, що кількість речовини фосфору у 2 рази більша, ніж кількість речовини оксиду, тому 

n(Р)=n(Р2O5)=0,05 моль•2=0,1 моль.

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

Mr(Р)=Ar(Р)=31, тому М(Р)=31 г/моль

m(Р)=n(Р)M(Р)=0,1 моль•31 г/моль=3,1 г

Відповідь: m(Р)=3,1 г.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 5О2 + 4Р = 2Р2О5 

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

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини фосфору і фосфор (V) оксиду:  n(Р)/4=n(Р2O5)/2

У цьому співвідношенні замінюємо кількості речовин на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mrг/моль; 

Mr(Р)=Ar(Р)=31, тому М(Р)=31 г/моль,

Mr2O5)=2Ar(Р)+5Ar(O)=2•31+516=142, тому М(Р2O5)=142 г/моль)

m(Р)/(4М(Р))=m(Р2O5)/(2M(Р2O5))

Звідси виражаємо масу фосфору:

m(Р)•2М(Р2O5)=4М(Р)m(Р2O5), тому

m(Р)=4М(Р)m(Р2O5):(2M(Р2O5))=431 г/моль7,1 г:(2142 г/моль)=3,1 г

Відповідь: m(Р)=3,1 г.

 

Вправа 12. Обчисліть об’єм газу (н. у.), що утворюється розкладанням кальцій карбонату масою 250 г.

Відомо: m(СаСO3)=250 г. Знайти: V(СO2)-?

Розв'язування:

І спосіб

Виразимо масу кальцій карбонату через кількість речовини (n=m/M, де M=Mrг моль; Mr(СаСO3)=Ar(Са)+Ar(C)+3Ar(O)=40+12+3•16=100, M(CaCO3)=100 г/моль)

n(CaCO3)=m(CaCO3)/M(CaCO3)=250 г : 100 г/моль=2,5 моль

Записуємо рівняння реакції: CaCO3 = CaO + 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 кількості речовин однакові, тому 

n(СO2)=n(СаСO3)=2,5 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=2,5 моль22,4 л/моль=56 л

Відповідь: V(СO2)=56 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: СаСО3=СаО+СO2

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

За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини кальцій карбону і вуглекислого газу: n(СаСО3)/1=n(СаO)/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=Mrг/моль;  Mr(СаСO3)=Ar(Са)+Ar(C)+3Ar(O)=40+12+316=100, M(CaCO3)=100 г/моль)

V(CO2)/VM=m(CaCO3)/M(CaCO3)

Звідси виражаємо об'єм вуглекислого газу:

V(СO2)М(СаСO3)=m(СаСO3)VM, тому

V(СO2)=m(СаСO3)VM:M(СаСО3)=250 г22,4 л/моль:100 г/моль)=56 л

Відповідь: V(СO2)=56 л. 

Інші завдання дивись тут...