Сторінка 7
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1. Закінчіть рівняння хімічних реакцій, схеми яких подано нижче, і визначте тип кожної з них:
FeCl3 + … = Fe(OH)3 + …
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
Fe + ... = FeCl2 + …
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Na2CO3 + … = NaCl + …
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
Fe(OH)3 = … + H2O
2Fe(OH)3↓ = Fe2O3 + 3H2O
BaO + P2O5 = …
3BaO + P2O5 = Ba3(PO4)2
Al + S = …
2Al + 3S = Al2S3
… + KOH = K2ZnO2 + …
Zn(OH)2 + 2KOH = K2ZnO2 + 2H2O
Вправа 2. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:
а) Cu -> CuO -> CuSO4 -> Cu(OH)2 -> CuCl2
2Cu + O2 = 2CuO
CuO + SO3 = CuSO4
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Cu(OH)2↓ + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
б) С -> СО2 -> ВаСО3 -> Ва(NО3)2 -> ВаSО4
C + O2 = CO2
CO2 + BaO = BaCO3
BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O + CO2↑
Ba(NO3)2 + K2SO4 = BaSO4↓ + 2KNO3
Вправа 3. Обчисліть об’єм водню (н. у.), що виділяється, якщо з розчином ортофосфатної кислоти взаємодіє магній кількістю речовини 1 моль.
Відомо: ν(Mg)=1 моль. Знайти V(Н2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
1 моль х л
2H3PO4 + 3Mg = Mg3(PO4)2 + 3H2↑
3 моль 67,2 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль магнію Mg з виділенням 3 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 3 моль газу займуть утричі більший об'єм, тобто 22,4л•3 =67,2 л).
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм водню:
1 моль / 3 моль = х л / 67,2 л, звідси
х л • 3 моль = 1 моль • 67,2 л
х=1 моль • 67,2 л : 3 моль
х=22,4 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2H3PO4+3Mg=Mg3(PO4)2+3H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль магнію Mg з виділенням 3 моль водню Н2, кількості речовин однакові, тому
v(Н2)=v(Mg)=1 моль
Знаходимо об'єм водню кількістю речовини 1 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
V(Н2)=v(Н2)•VM=1 моль•22,4 л/моль=22,4 л
Відповідь: V(Н2)=22,4 л.
Сторінка 8
Вправа 4. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:
а) Р -> Р2О5 -> Н3РО4 -> Са3(РО4)2 -> СаSО4
4P + 5O2 = 2P2O5
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
2H3PO4 + 3CaCl2 = Ca3(PO4)2↓ + 6HCl
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
б) Nа -> NаОН -> Nа2SО4 -> NаCl -> NаNО3
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl↓
Вправа 5. Як із цинк оксиду добути цинк гідроксид, якщо ви маєте всі необхідні реактиви? Реактивами є кислота і луг.
Складіть відповідні рівняння реакцій.
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaCl
або
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4
Вправа 6. Обчисліть кількість речовини солі, що утворюється під дією на ферум (ІІІ) оксид нітратної кислоти кількістю речовини 3 моль.
Відомо: ν(HNO3)=3 моль. Знайти v(Fe(NO3)2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
3 моль х моль
Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
6 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 6 моль нітратної кислоти HNO3 з утворенням 2 моль солі Fe(NO3)3.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини солі:
3 моль / 6 моль = х моль / 2 моль, звідси
х моль • 6 моль = 2 моль • 3 моль
х=2 моль • 3 моль : 6 моль
х=1 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 6 моль нітратної кислоти HNO3 з утворенням 2 моль солі ферум (ІІІ) нітрат Fe(NO3)3, кількість речовини солі є у 3 рази меншою, ніж кількість речовини кислоти, тому
v(Fe(NO3)3)=v(HNO3):3=3 моль:3 = 1 моль
Відповідь: v(Fe(NO3)3)=1 моль.
ДОДАТКОВІ ЗАВДАННЯ
Вправа 7. З якими із зазначених речовин може взаємодіяти хлоридна кислота: сульфур (VІ) оксид, цинк оксид, сульфатна кислота, алюміній, натрій хлорид, карбон (ІV) оксид, ферум (ІІІ) гідроксид? Напишіть рівняння відповідних реакцій.
Кислоти взаємодіють з :
- з амфотерними оксидами.
2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O
- металами, що стоять у ряді активності металів до водню.
6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2↑
- основами.
3HCl + Fe(OH)3 = FeCl3 + 3H2O
Вправа 8. Напишіть рівняння реакцій добування алюміній сульфату чотирма різними способами.
1. 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
Взаємодія металів з кислотами
2. 2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu↓
Взаємодія металів з солями
3. Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
Взаємодія основних оксидів з кислотами
4. 2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Взаємодія основ з кислотами (реакція нейтралізації)
Вправа 9. Складіть схему, що ілюструє хімічні властивості солей, супроводжуючи її рівняннями відповідних реакцій.
Солі реагують з:
- металами, що в ряду активності металів розміщені ліворуч від того металу, який входить до складу солей.
CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu↓
- розчинними основами - лугами, один з продуктів реакції випадає в осад.
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
- з сильними кислотами за умови, що продуктами реакції є нерозчинна сіль або нестійка чи летка кислота.
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
- між собою в розчинах, один з продуктів реакції випадає в осад.
CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ca(NO3)2
Деякі солі розкладаються під час нагрівання (термічний розклад).
CaCO3 = CaO + CO2↑
Вправа 10. У розчині містяться натрій хлорид кількістю речовини 1 моль і натрій сульфат кількістю речовини 1 моль. Яку речовину і в якій кількості треба добавити до розчину, щоб у ньому містився натрій хлорид кількістю речовини 3 моль і не було б натрій сульфату? Треба добавити розчину барій хлориду кількістю речовини 1 моль.
NaCl + BaCl - реакція не відбудеться, у розчині залишиться 1 моль натрій хлориду, тому треба за допомогою хімічної реакції отримати ще 2 моль натрій хлориду.
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барій хлориду BaCl2 з утворенням 2 моль натрій хлориду NaCl. кількість речовини барій хлориду є у 2 рази меншою, ніж натрій хлориду, тому
v(ВаCl2)=v(NaCl):2=2 моль:2=1 моль.
1 моль BaCl2 повністю прореагує з Na2SO4 з утворенням 2 моль NaCl, тому сумарно матимемо 3 моль натрій хлориду:
v1(NaCl)=1 моль + 2 моль = 3 моль
Вправа 11. Унаслідок взаємодії з водою лужного металу масою 3,5 г виділяється водень об’ємом 5,6 л (н. у.). Визначте цей метал.
Відомо: m(E)=3,5 г, V(H2)=5,6 л. Знайти: лужний метал Е-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції лужного металу з водою.
3,5 г 5,6 л
2Е + 2H2O = 2ЕОН + Н2↑
2х г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль лужного металу Е з виділенням 1 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Позначимо молярну масу лужного елемента через х, тоді.
Маса 1 моль=х г, а маса 2 моль=2х г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо молярну масу лужного металу.
3,5 г / 2х г = 5,6 л / 22,4 л, звідси
2х г • 5,6 л = 3,5 г • 22,4 л
х = 3,5 г • 22,4 л : (2•5,6 л)
х = 7
Отже, молярна маса лужного металу M(E)=7 г/моль, тому Mr(E)=7. Таку молекулярну масу має лужний метал - літій.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції лужного металу з водою:
2Е + 2H2O = 2ЕОН + Н2↑
Обчислюємо кількість речовини водню об'ємом 5,6 л за формулою y=V/VM, де VМ- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(Н2)=V(Н2):VM=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль лужного металу Е з виділенням 1 моль водню Н2, кількість речовини лужного металу у 2 рази більша, ніж кількість речовини водню. Тобто, якщо в результаті реакції виділяється 0,25 моль водню, тоді лужний метал вступить в реакцію кількістю речовини у 2 рази більшою, тому
v(Е)=2•v(Н2)=2•0,25 моль=0,5 моль.
З формули v=m/M знаходимо молярну масу M=m/v.
M(E)=m(E)/v(E)=3,5 г : 0,5 моль =7 г/моль, тому Mr(E)=7,
таку молекулярну масу має лужний метал - літій.
Відповідь: літій.