Вправа 1. Знайдіть та виправте помилку в схемі генетичного ряду неметалічного елемента:
Неметал -> Оксид неметалічного елемента -> Кислота -> Сіль
Вправа 2. Із наведених формул речовин побудуйте генетичні ряди:
а) S -> SO2 -> H2SO3 -> CaSO3
S + O2 = SO2
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3 + 2H2O
б) Ba -> BaO -> Ba(OH)2 -> ВаСl2
2Ba + O2 = 2BaO
BaO + H2O = Ba(OH)2
Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
Вправа 3. Складіть генетичний ряд добування заданих сполук із простих речовин. Напишіть рівняння відповідних реакцій.
а) Карбонатна кислота
Ca -> CaO -> CaCO3
2Ca + O2 = 2CaO
CaO + CO2 = CaCO3
б) Літій гідроксид
Li -> Li2O -> LiOH
4Li + O2 -> 2Li2O
Li2O + H2O = 2LiOH
Вправа 4. Визначте речовину X у схемі перетворень:
Фосфор -> X -> Магній ортофосфат.
А МgО
Б Р2O5;
В Н3РO4;
Г Мg(ОН)2.
Запишіть рівняння реакцій хімічних перетворень.
4P + 5O2 = 2P2O5
P2O5 + 3MgO = Mg3(PO4)2
Вправа 5. Установіть відповідність між схемами реакцій і типами хімічних реакцій:
| Схема реакції | Тип реакції |
|
1 MgSO4 + NaOH= Mg(OH)2 + Na2SO4 2 CaO + Н2O = Са(ОН)2 3 Сu(ОН)2 = СuО + Н2O 4 CuSO4 + Fe = FeSO4 + Сu |
А розкладу Б сполучення В заміщення Г обміну |
Відповідь: 1-Г, 2-Б, 3-А, 4-В
Вправа 6. Заповніть таблицю за зразком:
P2O5 - фосфор (V) оксид, клас: оксид (кислотний).
Не взаємодіє з кислотою, але взаємодіє з лугом:
P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O
ZnO - цинк оксид, клас: оксид (амфотерний).
Взаємодіє як з кислотою, так і з лугом:
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
Ca(OH)2 - кальцій гідроксид, клас: основа (основний гідроксид).
Взаємодіє з кислотою, але не взаємодіє з лугом:
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
H3PO4 - ортофосфатна кислота, клас: кислота.
Не взаємодіє з кислотою, але взаємодіє з лугом:
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
Zn(OH)2 - цинк гідроксид, клас: основа (амфотерний гідроксид).
Взаємодіє як з кислотою, так і з лугом:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
Вправа 6. У результаті здійснення перетворень за схемою:
ферум (ІІІ) хлорид -> ферум (ІІІ) гідроксид -> ферум (ІІІ) оксид було добуто ферум (ІІІ) оксид масою 16 г. Обчисліть масу солі, яка вступила в реакцію.
Відомо: m(Fe2O3)=16 г Знайти: m(FeCl3)-?
Розв'язання
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х моль 16 г
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
2 моль 160 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - кількість речовини та масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) ферум (III) оксиду й, відповідно, масу 1 моль.
M(Fe2O3)=2•56+3•16=160 г/моль, маса 1 моль=160 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу ферум (III) гідроксиду:
x моль / 2 моль = 16 г / 160 г, звідси
х моль • 160 г = 2 моль • 16 г
х = 2 моль • 16 г : 160 г
х =y(Fe(OH)3)=0.2 моль
Складаємо рівняння реакції:
х г 0,2 моль
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl
162,5 г 1 моль
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - кількість речовини та масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) ферум (III) хлориду й, відповідно, масу 1 моль.
M(FeCl3)=56+3•35,5=162,5 г/моль, маса 1 моль=162,5 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу ферум (III) хлориду:
x г / 162,5 г = 0,2 моль / 1 моль, звідси
х г • 1 моль = 162,5 г • 0,2 моль
х = 162,5 г • 0,2 моль : 1 моль
х =m(FeCl3)=32,5 г
ІІ спосіб
Кількість речовини ферум (III) оксиду масою 16 г обчислюємо за формулою y=y/M, де
M=Mrг/моль
M(Fe2O3)=2•56+3•16=160 г/моль
y(Fe2O3)=m(Fe2O3)/M(Fe2O3)=16 г : 160 г/моль=0,1 моль
Складаємо рівняння реакції: 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(Fe(OH)3):y(Fe2O3)=2:1, за властивістю пропорції 1•y(Fe(OH)3)=2•y(Fe2O3), тому
y(Fe(OH)3)=2•y(Fe2O3)=2•0,1 моль= 0,2 моль
Складаємо рівняння реакції: FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl
y(FeСl3):y(Fe(OH)3)=1:1, тому
y(FeCl3)=y(Fe(OH)2)=0,2 моль
Масу ферум (III) хлориду кількістю речовини 0,2 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де
M=Mrг/моль
M(FeCl3)=56+3•35,5=162,5 г/моль
m(FeCl3)=y(FeCl3)•M(FeCl3)=0,2 моль•162,5 г/моль=32,5 г
Відповідь: m(FeCl3)=32,5 г
ДЛЯ КМІТЛИВИХ
Вправа 1. За допомогою послідовності яких реакцій можна добути цинк оксид, використовуючи цинк, кальцій оксид, воду й хлоридну кислоту? Напишіть рівняння відповідних реакцій. До яких типів належать ці хімічні реакції?
1) СaO + H2O = Ca(OH)2 - реакція сполучення
2) 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2↑ - реакція заміщення
3) Ca(OH)2 + ZnCl2 = CaCl2 + Zn(OH)2↓ - реакція обміну
4) Zn(OH)2↓ = ZnO + H2O - реакція розкладу
Вправа 2. Обчисліть об’єм кисню (н. у.), потрібний для спалювання фосфору, якщо внаслідок взаємодії добутого фосфор (V) оксиду з водою утворилася кислота масою 9,8 г
Відомо: m(P2O5)=9,8 г Знайти: V(O2)-?
Розв'язання
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х л 9,8 г
4P + 5O2 = 2P2O5
112 л 284 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - масу і об'єм кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 5 моль займуть у п'ять разів більший об'єм, тобто 112 л. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) фосфор (V) оксиду й, відповідно, масу 2 моль
M(P2O5)=2•31+5•16=142 г/моль, маса 1 моль=142 г, а маса 2 моль=284 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:
х л / 112 л = 9,8 г / 284 г
х л • 284 г = 9,8 г • 112 л
х = 9,8 г • 122 л : 284 г
х =V(О2)=3,9 л
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини фосфор (V) оксиду масою 9,8 г за формулою y=y/M, де M=Mrг/моль
M(P2O5)=2•31+5•16=142 г/моль
y(P2O5)=m(P2O5)/M(P2O5)=9,8 г : 142 г/моль=0,07 моль
Складаємо рівняння реакції: 4P+5O2=2P2O5
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(O2):y(P2O5)=5:2, за властивістю пропорції 2•y(O2)=5•y(P2O5), тому
y(O2)=5•y(P2O5):2=5•0,07 моль:2=0,175 моль
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 0,175 моль за формулою V=y•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V(О2)=y(О2)•VM=0,175 моль•22,4 л/моль=3,9 л
Відповідь: V(O2)=3,9 л