© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене), 2021
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1
Сформулюйте визначення явища амфотерності. Амфотерність — це здатність речовин проявляти подвійні хімічні властивості (основних і кислотних оксидів, основ і кислот).
Вправа 2
Назвіть елементи, що проявляють здатність утворювати амфотерні сполуки. Берилій, Алюміній, Цинк, Ферум, Хром, Плюмбум, Станум.
Назвіть ці сполуки. Be(OH)2 - берилій гідроксид, Al(OH)3 - алюміній гідроксид, Zn(OH)2 - цинк гідроксид, Fe(OH)3 - ферум (ІІІ) гідроксид, Cr(OH)3 - хром (ІІІ) гідроксид, Pb(OH)2 - плюмбум (ІІ) гідроксид, Sn(OH)2 -станум (ІІ) гідроксид.
Вправа 3
a) Zn(OH)2 + 2HNO3= Zn(NO3)2 + 2Н2O;
б) H2ZnО2+ 2КОН (розч.) = K2[Zn(OH)4].
Вправа 4
Рівняння реакцій взаємодії хром (ІІІ) гідроксиду з:
а) хлоридною кислотою;
Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
б) розчином натрій гідроксиду, якщо в результаті утвориться комплексна сполука складу Na3[Cr(OH)6]
H3CrO3 + 3NaOH (розч.) = Na3[Cr(OH)6]
Вправа 5
До свіжоосадженого цинк гідроксиду масою 0,99 г додали розчин сульфатної кислоти в надлишку. Обчисліть масу утвореного цинк сульфату.
Відомо: m(Zn(OH)2)=0,99 г
Знайти: m(ZnSO4)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,99 г x г
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
99 г 161 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Кількісні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль цинк сульфату ZnSO4. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Zn(OH)2)=Ar(Zn)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=65+2•16+2•1=99
M(Zn(OH)2)=99 г/моль. Маса 1 моль=99 г
Mr(ZnSO4)=Ar(Zn)+Ar(S)+4•Ar(O)=65+32+4•16=161
M(ZnSO4)=161 г/моль. Маса 1 моль=161 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу цинк сульфату.
0,99 г / 99 г = x г / 161 г, звідси х г • 99 г = 0,99 г • 161 г
х = 0,99 г • 161 г : 99 г=1,61 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4↓+2H2O
Обчислюємо кількість речовини цинк гідроксиду масою 0,99 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Zn(OH)2)=Ar(Zn)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=65+2•16+2•1=99
M(Zn(OH)2)=99 г /моль
v(Zn(OH)2)=m(Zn(OH)2) : M(Zn(OH)2)=0,99 г : 99 г/моль=0,01 моль
Кількісні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль цинк сульфату ZnSO4, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає цинк гідроксид кількістю речовини 0,01 моль, то утвориться цинк сульфат однакової кількості речовини, тому
v(ZnSO4)=v(Zn(OH)2)=0,01 моль
Обчислюємо масу цинк сульфату кількістю речовини 0,01 моль за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(ZnSO4)=Ar(Zn)+Ar(S)+4•Ar(O)=65+32+4•16=161
M(ZnSO4)=161 г/моль
m(ZnSO4)=v(ZnSO4)•M(ZnSO4)=0,01 моль•161 г/моль=1,61 г
Відповідь: m(ZnSO4)=1,61 г.
Вправа 6
Поясніть спосіб добування амфотерних гідроксидів у лабораторних умовах. Амфотерні гідроксиди добувають шляхом взаємодії розчинної солі відповідного металічного елемента з розчинами лугів.
Вправа 7
До двох порцій свіжоосадженого цинк гідроксиду клькістю речовини по 0,2 моль долили: у першу — розчин нітратної кислоти в надлишку; у другу — розчин натрій гідроксиду до повного розчинення осаду. Обчисліть маси та кількість речовин утворених солей. Назвіть ці солі.
Відомо: v(Zn(OH)2)=0,2 моль
Знайти: m(Zn(NO3)2)-?, v(Zn(NO3)2)-?,
m(Na2[Zn(OH)4])-?, v(Na2[Zn(OH)4])-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо два рівняння реакцій:
0,2 моль х г
Zn(OH)2 + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + 2H2O (1)
1 моль 189 г
0,2 моль y г
Zn(OH)2 + 2NaOH (розч.) = Na2[Zn(OН)4] (2)
1 моль 179 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Кількісні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
За рівнянням (1) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль цинк нітрату Zn(NO3)2. За рівнянням (2) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій цинкату Na2[Zn(OH)4]. Oбчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Zn(NO3)2)=Ar(Zn)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=65+2•14+6•16=189,
M(Zn(NO3)2)=189 г/моль. Маса 1 моль = 189 г.
Mr(Na2[Zn(OН)4])=2•Ar(Na)+Ar(Zn)+4•Ar(O)+4•Ar(H)=2•23+65+4•16+4•1=179
M(Na2[Zn(OН)4)=179 г/моль. Маса 1 моль = 179 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівняннях реакцій.
За допомогою пропорції обчислюємо масу цинк нітрату.
0,2 моль / 1 моль = х г / 189 г, звідси х г • 1 моль = 0,2 моль • 189 г
х = 0,2 моль • 189 г : 1 моль=37,8 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій цинкату.
0,2 моль / 1 моль = у г / 179 г, звідси у г • 1 моль = 0,2 моль • 179 г
у = 0,2 моль • 179 г / 1 моль=35,8 г
Знаходимо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M.
v(Zn(NO3)2)=m(Zn(NO3)2)/M(Zn(NO3)2)=37,8 г : 189 г/моль=0,2 моль
v(Na2[Zn(OН)4])=m(Na2[Zn(OН)4])/M(Na2[Zn(OН)4])=35,8 г : 179 г/моль=0,2 моль
ІІ спосіб
Записуємо два рівняння реакцій:
0,2 моль х моль
Zn(OH)2 + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + 2H2O (1)
1 моль 1 моль
0,2 моль y моль
Zn(OH)2 + 2NaOH (розч.) = Na2[Zn(OН)4] (2)
1 моль 1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Кількісні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
За рівнянням (1) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль цинк нітрату Zn(NO3)2. За рівнянням (2) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій цинкату Na2[Zn(OH)4]. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини цинк нітрату.
0,2 моль / 1 моль = х моль / 1 моль, звідси х моль • 1 моль = 0,2 моль • 1 моль
х = 0,2 моль • 1 моль : 1 моль = v(Zn(NO3)2)=0,2 моль
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини натрій цинкату.
0,2 моль / 1 моль = у моль / 1 моль, звідси у моль • 1 моль = 0,2 моль • 1 моль
у = 0,2 моль • 1 моль : 1 моль = 0,2 моль
Знаходимо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де М=Mr г/моль.
Mr(Zn(NO3)2)=Ar(Zn)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=65+2•14+6•16=189,
M(Zn(NO3)2)=189 г/моль
m(Zn(NO3)2)=v(Zn(NO3)2)•M(Zn(NO3)2)=0,2 моль•189 г/моль=37,8 г.
Mr(Na2[Zn(OН)4])=2•Ar(Na)+Ar(Zn)+4•Ar(O)+4•Ar(H)=2•23+65+4•16+4•1=179
M(Na2[Zn(OН)4])=179 г/моль
m(Na2[Zn(OН)4])=v(Na2[Zn(OН)4])•M(Na2[Zn(OН)4])=
=0,2моль•179г/моль=35,8 г
ІІІ спосіб
Записуємо два рівняння реакцій.
Zn(OH)2 + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + 2H2O (1)
Zn(OH)2 + 2NaOH (розч.) = Na2[Zn(OН)4] (2)
Кількісні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
За рівнянням (1) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль цинк нітрату Zn(NO3)2. За рівнянням (2) прореагувало 1 моль цинк гідроксиду Zn(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій цинкату Na2[Zn(OH)4]. Кількості речовини однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,2 моль цинк гідроксиду, то утвориться цинк нітрат й натрій цинкат однакової кількості речовини, тому
v(Na2[Zn(OН)4])=v(Zn(NO3)2)=v(Zn(OH)2)=0,2 моль
Знаходимо масу заданої кількістю речовини за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(Zn(NO3)2)=Ar(Zn)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=65+2•14+6•16=189,
M(Zn(NO3)2)=189 г/моль
m(Zn(NO3)2)=v(Zn(NO3)2)•M(Zn(NO3)2)=0,2 моль•189 г/моль=37,8 г
Mr(Na2[Zn(OН)4])=2•Ar(Na)+Ar(Zn)+4•Ar(O)+4•Ar(H)=2•23+65+4•16+4•1=179
M(Na2[Zn(OН)4])=179 г/моль
m(Na2[Zn(OН)4])=v(Na2[Zn(OН)4])•M(Na2[Zn(OН)4])=
=0,2 моль•179 г/моль=35,8 г
Відповідь: m(Zn(NO3)2)=0,2 моль, v(Zn(NO3)2)=37,8 г
m(Na2[Zn(OН)4])=35,8 г, v(Na2[Zn(OН)4])=0,2 моль.