Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Сірим кольором даються відповіді

а зеленим кольором - пояснення.

Вправа 117. Запишіть замість крапок відповідні цифри і слова:

Mn+4O2-2 + 4H+1Вr-1 = Mn+2Вr2-1 + Вr20 + 2H2+1O-2

Mn+4 (окисник) + 2e = Mn+2   2│2│1   процес відновлення

2Вr-1 (відновник) – 2e = Вr20  2│  │1   процес окиснення

 

Вправа 118. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій за наведеними схемами, використавши метод електронного балансу:

а) SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr; 

S+4O2-2 + Br20 + H2+1O-2 → H2+1S+6O4-2 + H+1Br-1;

Відновник S+4 - 2e- -> S+6       │2│1

Окисник Br20 + 2e- -> 2Br-1      │ │1

Додаткові множники дорівнюють 1.

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

S+4 + Br20 -> S+6 + 2Br-1

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

SO2 + Br2 + H2O -> H2SO4 + 2HBr

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 2. 

SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 4 атоми.  

б) Al + KOH → K3AlO3 + H2↑;

Al0 + K+1O-2H+1 → K3+1Al+3O3-2 + H20↑;

Відновник Al0 - 3e- -> Al+3       │6│2

Окисник 2H+1 + 2e- -> H20      │ │3

Числа в останньому стовпчику — 2 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Al- 6e- -> 2Al+3

6H+1 + 6e- -> 3H20 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Al0 + 6H+1 -> 2Al+3 + 3H20

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2Al + 6KOH = 2K3AlO3 + 3H2

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Калію в обох частинах однакове: по 6 атомів. Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 6 атомів 

в) H2S + HNO3 → S↓ + NO↑ + H2O;

H2+1S-2 + H+1N+5O3-2 → S↓0 + N+2O-2↑ + H2+1O-2;

Відновник S-2 - 2e- -> S0         │6│3

Окисник N+5 + 3e- -> N+2        │ │2

Числа в останньому стовпчику — 3 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

3S-2 - 6e- -> 3S0

2N+5 + 6e- -> 2N+2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

3S-2 + 2N+5 -> 3S0 + 2N+2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

3H2S + 2HNO-> 3S + 2NO + H2O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 4. 

3H2S + 2HNO3 = 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O;

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 6 атомів 

г) NO2 + O2 + H2O -> HNO3.

N+4O2-2 + O20 + H2+1O-2 → H+1N+5O3-2.

Відновник N+4 - 1e- -> N+5      │4│4

Окисник 2O0 + 4e- -> 2O-2      │ │1

Числа в останньому стовпчику — 4 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

4N+4 - 4e- -> 4N+5

2O0 + 4e- -> 2O-2 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

4N+4 + 2O0 -> 4N+5 + 2O-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми О0 є у складі O2, тому біля О2 залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть):

4NO2 + O+ H2O -> 4HNO3

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 2. 

4NO2 + O+ 2H2O = 4HNO3

 

Вправа 119. Допишіть схеми реакцій та перетворіть їх на хімічні рівняння за методом електронного балансу:

а) FeCl3 + H2S → S↓ + FeCl2 + HCl;

Fe+3Cl3-1 + H2+1S-2 → S↓0 + Fe+2Cl2-1 + H+1Cl-1;

Окисник Fe+3 + 2e- -> Fe+2      │2│2

Відновник S-2 - 2e- -> S0         │ │1

Числа в останньому стовпчику — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Fe+3 + 1e- -> 2Fe+2

S-2 - 2e- -> S0

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2F+3 + S-2 -2Fe+2 + S0 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2FeCl3 + H2S -> S + 2FeCl2 + HCl

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Хлору в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля НCl записуємо коефіцієнт 2. 

2FeCl3 + H2S = S + 2FeCl2 + 2HCl

Число атомів Гідрогену в обох частинах однакове: по 2 атоми. 

б) H2S + Cl2 + H2O -> H2SO4 + HClt

H2+1S-2 + Cl20 + H2+1O-2 -> H2+1S+6O4-2 + H+1Cl-1;

Відновник S-2 - 8e- -> S+6       │8│1

Окисник Cl20 + 2e- -> 2Cl-1      │ │4

Числа в останньому стовпчику — 1 і 4 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

S-2 - 8e- -> S+6

4Cl2+ 8e- -> 8Cl-1

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

S-2 + 4Cl20 -S+6 + 8Cl-1 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

H2S + 4Cl2 + H2O -> H2SO4 + 8HCl

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 4.

H2S + 4Cl2 + 4H2O = S + H2SO4 + 8HCl

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 4 атоми. 

в) NH3 + O2 → N2 + … ;t

N-3H3+1 + O20 → N20 + H2+1O-2

Відновник 2N-3 - 6e- -> N20     │12│2

Окисник O20 + 4e- -> 2O-2      │  │3

Числа в останньому стовпчику — 2 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

4N-3 - 12e- -> 2N20

3O2+ 12e- -> 6O-2

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

4N-3 + 3O20 -2N20 + 6O-2 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

4NH3 + 3O2  = 2N2 + 6H2O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах однакове: по 12 атомів. 

г) FeO + Al → … + … .

Fe+2O-2 + Al0 → Al3+3O2-2 + Fe0.

Окисник Fe+2 + 2e- -> Fe0       │6│3

Відновник Al0 - 3e- -> Al+3      │ │2

Числа в останньому стовпчику — 3 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

3Fe+2 + 6e- -> 3Fe0

2Al0 - 6e- -> 2Al+3

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

3Fe+2 + 2Al0 -2Al+3 + 3Fe0 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Al+3 є у складі Al2O3, тому біля Al2О3 залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть):

3FeO + 2Al  = Al2O3 + 3Fe

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 3 атоми. 

 

Вправа 120. Реакція між ферум (ІІІ) оксидом і карбон (ІІ) оксидом може відбуватися з утворенням двох інших оксидів. Укажіть тип реакції й складіть відповідне хімічне рівняння.

Fe2O3 + CO -> FeO + CO2

Fe2+3O3-2 + C+2O-2 -> Fe+2O-2 + C+4O2-2

Окисник Fe+3 + 1e -> Fe+2        │2│2

Відновник C+2 - 2e -> C+4         │ │1

Числа в останньому стовпчику — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Fe+3 + 2e- -> 2Fe+2

C+2 - 2e- -> C+4

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Fe+3 + C+2 -> 2Fe+2 + C+4 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Fe+3 є у складі Fe2O3, тому біля Fe2О3 залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть):

Fe2O3 + CO  = 2FeO + CO2

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 4 атоми. 

Тип реакції: окисно-відновна реакція.

 

Вправа 121. Сірка і фосфор взаємодіють із концентрованою нітратною кислотою з утворенням кислот, які відповідають вищим оксидам Сульфуру і Фосфору, а також нітроген (ІV) оксиду і води. Складіть рівняння цих реакцій.

S + HNO3 -> SO3 + NO + H2O

S0 + H+1N+5O3-2 -> S+6O3-2 + N+4O2-2 + H2+1O-2

Відновник S0 - 6e -> S+6       │6│1

Окисник N+5 + 1e -> N+4      │ │6

Числа в останньому стовпчику — 1 і 6 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

S- 6e -> S+6

6N+5 + 6e -> 6N+4 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

S0 + 6N+5 -> S+6 + 6N+4

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

S + 6HNO3 -> SO3 + 6NO2 + H2O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 3. 

S + 6HNO3 = SO3 + 6NO2 + 3H2O

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 18 атомів. 

 

P + HNO3 -> H3PO4 + NO2 + H2O

P0 + H+1N+5O3-2 -> H3+1P+5O4-2 + N+4O2-2 + H2+1O-2

Відновник P0 - 5e -> P+5       │5│1

Окисник N+5 + 1e -> N+4      │ │5

Числа в останньому стовпчику — 1 і 5 — це коефіцієнти в схемах відповідних процесів:

P- 5e -> P+5

5N+5 + 5e -> 5N+4 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

P0 + 5N+5 -> P+5 + 5N+4

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

P+ 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 5 атомівЧисло атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 15 атомів. 

 

Вправа 122. Яку кількість електронів під час реакції кальцію з киснем:

а) втрачає 1 моль металу; 2Ca + O2 = 2CaO

Кожен атом Кальцію втрачає 2 електрони, тому 1 моль кальцію втрачає:

N(e-)=2•n(Ca)NA=21NA=2NA

б) втрачає 1 г металу;

N(e-)=2•n(Ca)NA=2(m(Ca)/M(Са))NA=2(1:40)NA=(1:20)NA=0,05NA

в) приєднує 1 л кисню (н. у.);

З однієї молекули кисню утворюються два атоми. Молекула кисню приєднує 4 електрони, оскільки кожний атом Оксигену в ній приєднує 2 електрони.

N(e-)=4•n(O)NA=4(V(O)/VM)NA=4(1:22,4)6,02•1023=1,07•1023

г) приєднує 1 г кисню?

З однієї молекули кисню утворюються два атоми. Молекула кисню приєднує 4 електрони, оскільки кожний атом Оксигену в ній приєднує 2 електрони.

N(e-)=4•n(O)NA=4(m(O2)/M(О2))NA=4(1:32)6,02•1023=0,75•1023=7,5•1022

 

Вправа 123. Обчисліть масу цинку, яку потрібно взяти для реакції з надлишком хлоридної кислоти, щоб за допомогою добутого водню перетворити 2 г купрум (ІІ) оксиду на метал.

Дано: m(CuO)=2 г. Знайти: m(Zn)-?

Розв'язування:

І спосіб

Складаємо хімічне рівняння:

 2 г     х моль

CuO + H2 = Cu + H2O

80 г    1 моль

Над формулами сполук CuO і H2 записуємо наведену в умові задачі масу оксиду (2 г) і невідому кількість речовини водню (х моль), а під формулами сполук - масу і кількість речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) купрум (ІІ) оксиду й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(H)=64+16=80, M(CuO)=80 г/моль. Маса 1 моль=80 г.

Складаємо пропорцію для обчислення кількості речовини водню і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції з 80 г CuO утворюєтьсях 1 моль Н2,

за умовою задачі з 2 г CuO - x моль Н2.

80 г / 2 г = 1 моль / х моль

х моль • 80 г = 2 г • 1 моль

х = 2 г • 1 моль / 80 г

х = 0,025 моль

Складаємо хімічне рівняння:

 x г                     0,025 моль

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

65 г                     1 моль

Над формулами сполук Zn і H2 записуємо наведену в умові задачі невідому масу цинку (х г) і відому кількість речовини водню (0,025 моль), а під формулами сполук - масу і кількість речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) цинку й, відповідно, масу 1 моль. 

Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль. Маса 1 моль=65 г.

Складаємо пропорцію для обчислення маси цинку і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції 1 моль Н2 утворюється з 65 г Zn,

за умовою задачі 0,025 моль Н2 утвориться з х г Zn.

1 моль / 0,025 моль = 65 г / х г

х г • 1 моль = 65 г • 0,025 моль

х = 65 г • 0,025 моль / 1 моль

х = 1,625 г

II спосіб

Обчислюємо кількість речовини купрум (ІІ) оксиду масою 2 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.

Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(H)=64+16=80, M(CuO)=80 г/моль

v(CuO)=m(CuO) : M(CuO)=2 г : 80 г/моль=0,025 моль.

Записуємо під формулами сполук у хімічному рівнянні їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами, а над формулами - обчислену кількість речовини купрум (ІІ) оксиду й невідому кількість речовини водню:

0,025 моль    х моль

CuO      +    H2 = Cu + H2O

1 моль         1 моль

Складаємо пропорцію для обчислення кількості речовини водню і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції взято 1 моль CuO і 1 моль Н2,

за умовою задачі взято 0,025 моль Н2 і х моль Н2.

1 моль / 0,025 моль = 1 моль / х моль

х моль • 1 моль = 0,025 моль • 1 моль

х = 0,025 моль • 1 моль / 1 моль

х = 0,025 моль

Записуємо під формулами сполук у хімічному рівнянні їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами, а над формулами - обчислену кількість речовини водню й невідому кількість речовини цинку:

х моль                      0,025 моль

Zn    +   2HCl = ZnCl2 + H2

1 моль                       1 моль

Складаємо пропорцію для обчислення кількості речовини цинку і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції 1 моль Н2 утворюється з 1 моль Zn,

за умовою задачі 0,025 моль Н2 утвориться з х моль Zn.

1 моль / 0,025 моль = 1 моль / х моль

х моль • 1 моль = 0,025 моль • 1 моль

х = 0,025 моль • 1 моль / 1 моль

х = 0,025 моль

З формули v=m/M, де M=Mrг/моль, знаходимо масу цинку m=v•M.

Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль. 

m(Zn)=v(Zn)•M(Zn)=0,025 моль•65 г/моль=1,625 г.

Відповідь: m(Zn)=1,625 г.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...