ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1. Назвіть найбільш поширені в природі кислоти органічного та неорганічного походження. Лимонна, щавлева, яблучна, молочна, саліцилова, мурашина, ціанідна, сульфатна, хлоридна, сульфідна, карбонатна.
Вправа 2. Поясніть, для чого потрібно знати способи добування кислот. Кислоти використовуються у багатьох галузях промисловості для добування різних речовин.
Вправа 3. Наведіть приклади добування кислот:
а) оксигеновмісних;
- взаємодія кислотних оксидів із водою:
CO2 + H2O = H2CO3
- Взаємодія солей з іншими кислотами:
Na3PO4 + 3HCl = 3NaCl + H3PO4
б) безоксигенових.
- синтез летких сполук неметалів з Гідрогеном з подальшим розчинення цих сполук у воді:
H2 + Cl2 = 2HCl
Вправа 4. Укажіть відповідність (позначено однаковим кольором) між формулами кислот та відповідних їм оксидів:
|
A HNО3; Б Н3РО3; в H2SО3; Г Н2СО3;
|
1 SО2; 2 N2О5; З СО2; 4 SО3; 5 Р2О3. |
Вправа 5. Обґрунтуйте, який зі способів добування кислот має в природних умовах негативні наслідки для довкілля. Взаємодія кислотних оксидів з водою. Кислотні оксиди SO2, SO3, NO2, потрапляють у повітря з викидами при роботі автотранспорту, заводів, котелень, та, сполучаючись із дощовою водою, утворюють кислоти.
Напишіть рівняння реакцій.
SO2 + H2O = H2SO3
SO3 + H2O = H2SO4
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
Вправа 6. Напишіть рівняння реакцій між попарно взятими речовинами:
а) воднем і бромом;
H2 + Br2 = 2HBr
б) нітроген (V) оксидом і водою;
N2O5 + H2O = 2HNO3
в) натрій хлоридом і сульфатною кислотою;
2NaCl + H2SO4 ≠
г) воднем і йодом;
H2 + I2 = 2HI
ґ) воднем і сіркою;
H2 + S = H2S
д) калій силікатом і нітратною кислотою.
K2SiO3 + 2HNO3 = H2SiO3↓ + 2KNO3
Вправа 7. Обчисліть об'єм водню та масу брому, що вступлять у реакцію, якщо утворився гідроген бромід масою 40,5 г.
Відомо: m(HBr)=40,5 г. Знайти: m(Br2)-?, V(Н2)-?
Розв'язування.
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х л у г 40,5 г
H2 + Br2 = 2HBr
44,8 л 160 г 162 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль брому Br2 і 1 моль водню H2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль займуть об'єм 44,8 л) з утворенням 2 моль гідроген броміду HBr. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль брому і 2 моль гідрген броміду.
Mr(Br2)=2•Ar(Br)=2•80=160, M(Br2)=160 г/моль. Маса 1 моль=160 г.
Mr(HBr)=Ar(H)+Ar(Br)=1+80=81, M(HBr)=81 г/моль.
Маса 1 моль=81 г, а маса 2 моль=162 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму водню.
х л / 44,8 л = 40,5 г / 162 г, звідси
х л • 162 г = 40,5 г • 44,8 л
х = 40,5 г • 44,8 л / 162 г
х = 11,2 л
Пропорція для обчислення маси брому.
у г / 160 г = 40,5 г / 162 г, звідси
у г • 162 г = 40,5 г • 160 г
х = 40,5 г • 160 г / 162 г
х = 40 г
II спосіб
Записуємо рівняння реакції: H2 + Br2 = 2HBr
Обчислюємо кількість речовини гідроген броміду масою 4 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(HBr)=Ar(H)+Ar(Br)=1+80=81, M(HBr)=81 г/моль.
v(HBr)=m(HBr) : M(HBr)=40,5 г : 81 г/моль=0,5 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль брому Br2 і 1 моль водню H2 з утворенням 2 моль гідроген броміду HBr, кількості речовини брому і водню удвічі більші, ніж кількість речовини гідроген броміду, тому
v(Н2)=v(Br2)=v(HBr):2=0,5 моль:2 = 0,25 моль
Обчислюємо масу брому кількістю речовини 0,25 моль за формулою m=v•M, де
M=Mrг/моль.
Mr(Br2)=2•Ar(Br)=2•80=160, M(Br2)=160 г/моль.
m(Br2)=v(Br2)•M(Br2)=0,25 моль • 160 г/моль=40 г.
Обчислюємо об'єм 0,25 моль водню за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(Н2)=v(Н2)•M(Н2)=0,25 моль•22,4 л/моль=1,12 л.
Відповідь: m(Br2)=40 г, V(H2)=1,12 л.
Вправа 8. Обчисліть, яку масу силікатної кислоти можна добути за взаємодії калій силікату кількістю речовини 0,9 моль з сульфатною кислотою. Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.
Відомо: v(K2SiO3)=0,9 моль. Знайти: m(H2SiO3)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,9 моль х г
K2SiO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2SiO3↓
1 моль 78 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль калій силікату K2SiO3 з утворенням 1 моль силікатної кислоти H2SiО3. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) cилікатної кислоти й, відповідно, масу 1 моль. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Mr(H2SiO3)=2•Ar(H)+Ar(Si)+3•Ar(O)+=2•1+28+3•16=78,
M(H2SiO3)=78 г/моль. Маса 1 моль=78 г.
Складаємо пропорцію для обчислення маси силікатної кислоти і розв'язуємо її.
0,9 моль / 1 моль = х г / 78 г, звідси
х г • 1 моль = 0,9 моль • 78 л
х = 0,9 моль • 78 г / 1 моль
х =70,2 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: K2SiO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2SiO3↓
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль калій силікату K2SiO3 з утворенням 1 моль силікатної кислоти H2SiО3, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,9 моль калій силікату, то утвориться така ж кількість речовини силікатної кислоти, тому
v(H2SiO3)=v(К2SiO3)=0,9 моль
Обчислюємо масу силікатної кислоти кількістю речовини 0,9 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(H2SiO3)=2•Ar(H)+Ar(Si)+3•Ar(O)+=2•1+28+3•16=78,
M(H2SiO3)=78 г/моль.
m(H2SiO3)=v(H2SiO3)•M(H2SiO3)=0,9 моль • 78 г/моль=70,2 г.
Відповідь: m(H2SiO3)=70,2 г.