ГДЗ Хімія 8 клас Попель П.П., Крикля Л.С. §30 2021 / §31 АМФОТЕРНІ ОКСИДИ ТА ГІДРОКСИДИ

Вправа 229

Які сполуки називають амфотерними? Деякі оксиди і гідроксиди металічних елементів, що виявляють як основні, так і кислотні властивості.

Назвіть два-три елементи, що утворюють такі сполуки: Цинк, Берилій, Алюміній

Вправа 230

Допишіть схеми реакцій за участю сполук Цинку і Алюмінію та складіть хімічні рівняння:

a) ZnO + 2НСl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + SiO₂ = ZnSiO₃ при нагріванні

Zn(OH)₂ + Ca(OH)₂ = CaZnO₂ + 2H₂O

кальцій цинкат

б) Аl(OН)₃ + 3HNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + 3LiOH (р-н) = Li₃(Al(OH)₆] - калій гексагідроксоалюмінат

Al(OH)₃ + LiOH (р-н) = Li(Al(OH)₄] - калій тетрагідроксоалюмінат

2Al(OH)₃ + 3Mg(OH)₂ = Mg₃(AlO₃)₂ + 6H₂O

магній ортоалюмінат

2Al(OH)₃ + Mg(OH)₂ = Mg(AlO₂)₂ + 4H₂O

магній метаалюмінат

Скласти формулу сполуки Li₃Al(OH)₆ можна, замінюючи у формулі літій ортоалюмінату Li₃AlO₃ кожний атом Оксигену (двовалентний елемент) на дві ОН-групи (одновалентні).

Скласти формулу сполуки LiAl(OH)₄ можна, замінюючи у формулі літій метаалюмінату LiAlO₂ кожний атом Оксигену (двовалентний елемент) на дві ОН-групи (одновалентні).

Вправа 231

Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

a) Pb(OH)₂ + 2НВг = PbBr₂ + 2H₂O

SnO + 2NaOH = Na₂SnO₂ + H₂O

Sn(OH)₂ = SnO + H₂O при нагріванні

б) 2Fe(OH)₃ + 3Н₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Cr₂O₃ + 3Li₂O = 2Li₃CrO₃ або Cr₂O₃ + Li₂O = 2LiCrO₂

2Cr(OH)₃ = Cr₂O₃ + 3H₂O при нагріванні

Вправа 232

Напишіть рівняння реакцій берилій оксиду з барій гідроксидом (при нагріванні) та розчином цієї основи.

BeO + Ba(OH)₂ = BaBeO₂ + H₂O при нагріванні

BeO + Ba(OH)₂ + H₂O = Ba[Be(OH)₄]

барій тетрагідроксобериліат

Вправа 233

Як би ви розпізнали білі порошки гідроксидів Магнію та Цинку, використавши відмінності в хімічних властивостях цих сполук? Беручи до уваги те, що цинк гідроксид, на відміну від магній гідроксиду, є амфотерний, ці сполуки можна розпізнати за допомогою лугу, наприклад, NaOH.

Спостерігаємо розчинення осаду цинк гідроксиду.

Zn(OH)₂↓ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Вправа 234

Амфотерний гідроксид має відносну формульну масу 103. Що це за сполука? Амфотерні гідроксиди мають дві або три гідроксильні групи ОН. M_r(OH)=A_r(O)+A_r(H)=16+1=17.

Якщо гідроксильних груп є дві, то відносна атомна маса невідомого металу дорівнює 103-2•17=69. Такого металу не існує.

Якщо гідроксильних груп є три, то відносна атомна маса невідомого металу дорівнює 103-3•17=52. Таку відносну атомну масу має метал хром.

Отже, формула амфотерної сполуки Cr(OH)₃

Вправа 235

Визначте масу ферум (ІІІ) оксиду містить стільки йонів, скільки молекул міститься в 11 г карбон (ІV) оксиду?

Відомо: m(СО₂)=11 г, N_{молекул}(СО₂)=N_йонів(Fe₂O₃)

Знайти: m(Fe₂O₃)-?

Розв'язування

І спосіб

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду масою 11 г за формулою: n=m/M,

де M=M_rг/моль

M_r(СО₂)=A_r(С)+2•A_r(O)=12+2•16=44, M(CO₂)=44 г/моль

n(СО₂)=m(СО₂) : M(СО₂)=11 г : 44 г/моль=0,25 моль

Обчислюємо молярну масу ферум (III) оксиду.

M_r(Fe₂О₃)=2•A_r(Fe)+3•A_r(O)=2•56+3•16=160, M(Fe₂О₃)=160 г/моль

Маса 1 моль = 160 г

Формульна одиниця оксиду Fe₂О₃ складається з 2 йонів Fe³⁺ і 3 йонів О^2-. Тому в 1 моль оксиду Fe₂О₃ міститься 2 моль йонів Fe²⁺ і 3 моль йонів О^2- або 5 моль усіх йонів.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

5 моль усіх йонів містяться у 160 г сполуки, тоді

0,25 моль усіх йонів - у х г сполуки.

5 моль / 0,25 моль = 160 г / х г

х г • 5 моль = 160 г • 0,25 моль

х=160 г • 0,25 моль : 5 моль=8 г

ІІ спосіб

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду масою 11 г за формулою n=m/M,

де M=M_rг/моль

M_r(СО₂)=A_r(С)+2•A_r(O)=12+2•16=44, M(CO₂)=44 г/моль

n(СО₂)=m(СО₂) : M(СО₂)=11 г : 44 г/моль=0,25 моль

Обчислюємо молярну масу Fe₂O₃

M_r(Fe₂О₃)=2•A_r(Fe)+3•A_r(O)=2•56+3•16=160, M(Fe₂О₃)=160 г/моль

Маса 1 моль Fe₂О₃ 160 г

Обчислюємо число структурних частинок (молекул, йонів) за формулою: N=n•N_A, де N_A- стала Авогадро й чисельно дорівнює 6,02•10²³моль^-1

N(СО₂)=n(СО₂)•N_A=0,25 моль•6,02•10²³моль^-1=1,505•10²³

N(Fe₂О₃)=n(Fe₂О₃)•N_A=5 моль•6,02•10²³моль^-1=30,1•10²³

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

30,1•10²³ всіх йонів містяться у 160 г сполуки, тоді

1,505•10²³ всіх йонів - у х г сполуки.

30,1•10²³ / 1,505•10²³ = 160 г / х г

х г • 30,1•10²³ = 160 г • 1,505•10²³

х=160 г • 1,505•10²³ : 30,1•10²³=8 г

Відповідь: 8 г

Вправа 236

Під час термічного розкладу 39 г алюміній гідроксиду утворилося 20 г алюміній оксиду. Чи повністю розклалася сполука?

Відомо: m(Al(OH)₃)=39 г, m(Al₂O₃)=20 г

Знайти: чи повністю розклалася сполука-?

Розв'язування

І спосіб

Складаємо хімічне рівняння:

х г 20 г

2Al(OH)₃↓ = Al₂O₃ + 3H₂O

156 г 102 г

Над формулами сполук Al₂O₃ і Al(OH)₃ записуємо наведену в умові задачі масу оксиду (20 г) і невідому масу гідроксиду (х г), а під формулами - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=M_rг/моль) речовин й, відповідно, масу 2 моль алюміній гідроксиду і масу 1 моль алюміній оксиду, бо прореагувало 2 моль Al(OH)₃ з утвореннм 1 моль Al₂O₃.

M_r(Al(OH)₃)=A_r(Al)+3•A_r(O)+3•A_r(H)=27+3•16+3•1=78, M(Al(OH)₂)=78 г/моль

Маса 1 моль=78 г, а маса 2 моль=156 г

M_r(Al₂O₃)=2•A_r(Al)+3•A_r(O)=2•27+3•16=102, M(Al₂O₃)=102 г/моль

Маса 1 моль=102 г

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції 102 г Al₂O₃ утворюється з 156 г Al(OH)₃,

за умовою задачі 20 г Al₂O₃ - x г Al(OH)₃.

102 г / 20 г = 156 г / х г

х г • 102 г = 156 г • 20 г

х=156 г • 20 г : 102 г=30,6 г

У реакцію вступило 30,6 г Al(OH)₃, а за умовою задачі було 39 г, тому сполука розклалася не повністю.

II спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини алюміній оксиду масою 20 г за формулою n=m/M, де

M=M_rг/моль

M_r(Al₂O₃)=2•A_r(Al)+3•A_r(O)=2•27+3•16=102, M(Al2O3)=102 г/моль

n(Al₂O₃)=m(Al₂O₃) : M(Al₂O₃)=20 г : 102 г/моль=0,196 моль

2. Складаємо хімічне рівняння:

х моль 0,196 моль

2Al(OH)₃↓ = Al₂O₃ + 3H₂O

2 моль 1 моль

Під формулами сполук Al(OH)₃ i Al₂O₃ записуємо їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні (2 моль і 1 моль відповідно), а над формулами - обчислену кількість речовини алюміній оксиду (0,196 моль) й невідому кількість речовини алюміній гідроксиду (х моль).

За допомогою пропорції знаходимо кількість речовини алюміній гідроксиду:

х моль / 2 моль = 0,196 моль / 1 моль

х моль • 1 моль = 0,196 моль • 2 моль

х=0,196 моль • 2 моль : 1 моль=0,392 моль

3. Масу Al(OH)₃ кількістю речовини 0,392 моль знаходимо за формулою: m=n•M

M_r(Al(OH)₃)=A_r(Al)+3•A_r(O)+3•A_r(H)=27+3•16+3•1=78 M(Al(OH)₂)=78 г/моль

m(Al(OH)₃)=n(Al(OH)₃)•M(Al(OH)₃)=0,392 моль•78 г/моль=30,6 г

У реакцію вступило 30,6 г Al(OH)₃, а за умовою задачі було 39 г, тому сполука розклалася не повністю.

Відповідь: не повністю.

Вправа 237

Обчисліть масу плюмбум (II) оксиду, яка прореагує із 200 г розчину натрій гідроксиду з масовою часткою лугу 10%.

Дано: m(р-ну)=200 г, w(NaOH)=10%, або 0,1

Знайти: m(PbO)-?

Розв'язання

І спосіб

1. Обчислюємо масу натрій гідроксиду за формулою: m(речовини)=w•m(розчину)

m(NaOH)=w(NaOH)•m(розчину)=0,1• 200 г=20 (г)

2. Складаємо хімічне рівняння:

20 г х г

2NaOH + PbO = Pb(OH)₂ + Na₂O

80 г 223 г

Над формулами сполук NaOH і PbO записуємо знайдену масу лугу (20 г) і невідому масу оксиду (х г), а під формулами - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=M_rг/моль) речовин й, відповідно, масу 2 моль натрій гідроксиду і 1 моль плюмбум (II) оксиду, бо прореагувало 2 моль натрій гідроксиду NaOH i 1 моль плюмбум (II) оксиду PbO.

M_r(NaOH)=A_r(Na)+A_r(O)+A_r(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль

Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г

M_r(PbO)=A_r(Pb)+A_r(O)=207+16=223, M(PbO)=223 г/моль

Маса 1 моль=223 г

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції з 80 г NaOH утворюється 223 г PbO,

за умовою задачі з 20 г NaOH ― x г PbO

80 г / 20 г = 223 г / х г, звідси х г • 80 г = 223 г • 20 г

х=223 г • 20 г : 80 г=55,75 г

II спосіб

1. Обчислюємо масу натрій гідроксиду за формулою: m(речовини)=w•m(розчину)

m(NaOH)=w(NaOH)•m(розчину)=0,1• 200 г=20 (г)

2. Обчислюємо кількість речовини натрій гідроксиду масою 20 г за формулою n=m/M

M_r(NaOH)=A_r(Na)+A_r(O)+A_r(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль

n(NaOH)=m(NaOH) : M(NaOH)=20 г : 40 г/моль=0,5 моль

3. Записуємо рівняння реакції:

0,5 моль х моль

2NaOH + PbO = Pb(OH)₂ + Na₂O

2 моль 1 моль

Під формулами сполук NaOH i PbO записуємо їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні (2 моль і 1 моль відповідно), а над формулами - обчислену кількість речовини натрій гідроксиду (0,5 моль) й невідому кількість речовини плюмбум (II) оксиду (х моль).

За допомогою пропорції знаходимо кількість речовини плюмбум (II) оксиду:

0,5 моль / 2 моль = х моль / 1 моль, звідси х моль • 2 моль = 0,5 моль • 1 моль

х=0,5 моль • 1 моль : 2 моль=0,25 моль

4. Масу плюмбум (II) оксиду кількістю речовини 0,25 моль знаходимо за формулою: m=n•M

M_r(PbO)=A_r(Pb)+A_r(O)=207+16=223, M(PbO)=223 г/моль