Вправа 1
Впишіть у таблицю рівняння реакцій, що характеризують хімічні властивості основ та солей.
Розчинні у воді основи (луги).
1. 2KOH+CO2=K2CO3+H2O
2. NaOH+HCl=NaCl+H2O
3. Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
Нерозчинні у воді основи.
1. Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+H2O
2. Cu(OH)2↓=CuO+H2O
Амфотерні гідроксиди.
1. Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O
2. Zn(OH)2+ 2NaOH=Na2ZnO2+2H2O
Хімічні властивості солей
1. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓
2. HgCl2 + Cu = CuCl2 + Hg↓
3. K2CO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O + CO2↑
4. FeCl2 + 2KOH = Fe(OH)2↓ + 2KCl
5. CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
6. CaCO3 = CaO + CO2↑
Вправа 2. Розв’яжіть задачі.
Задача 1
Обчисліть та позначте, яка маса натрій гідроксиду утворилася внаслідок взаємодії натрію масою 13,8 г з водою:
А. 20 г
Б. 28 г
В. 12 г
Г. 24 г
Відомо: m(Na)=13,8 г
Знайти: m(NaOH)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
13,8 г x г
2Na + 2H2O= 2NaOH + H2↑
46 г 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na з утворенням 2 моль натрій гідроксиду NaOH. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 2 моль.
Mr(Na)=Ar(Na)=23, M(Na)=23 г/моль
Маса 1 моль=23 г, а маса 2 моль=46 г
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г
Відповідні значення записуємо під формулами сполук у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу NaOH.
13,8 г / 46 г = х г / 80 г, звідси
х=13,8 г • 80 г : 46 г=24 г
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини Na масою 13,8 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Na)=Ar(Na)=23, M(Na)=23 г/моль
v(Na)=m(Na):M(Na)=13,8 г: 23 г/моль=0,6 моль
Записуємо рівняння реакції: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
За рівнянням реакції v(Na):y(NaOH)=2:2, кількість речовини однакова, тому
v(NaОН):v(Na)=0,6 моль
Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин.
Mr(Na)=Ar(Na)=23, M(Na)=23 г/моль
Обчислюємо масу NaOH кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=y•M.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
m(NaOH)=v(NaОН)•v(NaОН)=0,6 моль•40 г/моль=24 г
Відповідь: 24 г.
Задача 2
Обчисліть та позначте масу «сирнистого» осаду, що утворився від взаємодії аргентум (І) нітрату кількістю речовини 0,2 моль з натрій хлоридом:
А. 22,8 г
Б. 28,7 г
В. 26,5 г
Г. 24,7 г
Відомо: v(AgNO3)=0,2 моль
Знайти: m(AgCl)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,2 моль x г
AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
1 моль 143,5 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль аргентум (І) нітрату AgNO3 з утворенням 1 моль осаду аргентум (I) хлориду AgCl. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) аргентум (I) хлориду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(AgCl)=Ar(Ag)+Ar(Cl)+Ar(H)=108+35,5=143,5
M(AgCl)=143,5 г/моль. Маса 1 моль=143,5 г
Відповідні значення зписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу AgCl.
0,2 моль / 1 моль = х г / 143,5 г, звідси
х=0,2 моль • 143,5 г : 1 моль=28,7 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
За рівнянням реакції v(AgNO3):v(AgCl)=1:1, кількості речовини однакові, тому
v(AgCl):v(AgNO3)=0,2 моль
Обчислюємо масу AgCl кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль
Mr(AgCl)=Ar(Ag)+Ar(Cl)+Ar(H)=108+35,5=143,5, M(AgCl)=143,5 г/моль
m(AgCl)=0,2 моль•143,5 г/моль=28,7 г
Відповідь: m(AgCl)= 28,7 г
Задача 3
На суміш солей калій карбонату з барій хлоридом масою 30,8 г подіяли розчином сульфатної кислоти. Після закінчення реакції, виділився газ об’ємом 2,24 л (н.у.) та випав осад масою 23,3 г. Обчисліть маси солей у вихідній суміші.
Дано: m(суміші)=30,8 г, V(CO2)=2,24 л, m(BaSO4)=23,3 г
Знайти: m(K2CO3)-? m(BaCl2)-?
Розв'язання
Записуємо два рівняння реакції:
K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ (1)
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl (2)
Бачимо, що з двох складових частин суміші з розчином сульфатної кислоти із виділенням газу CO2 взаємодіє калій карбонат, а з утворенням осаду BaSO4↓ - барій хлорид. (Увага, задача розв'язується алгебраїчним способом. Треба позначити кількість речовини кожного компонента суміші невідомими х, у (за кількістю компонентів у суміші), скласти систему алгебраїчних рівнянь (число їх дорівнює числу компонентів у суміші) і розв’язати її методом «підстановки» або «віднімання». Перевірити правильність розв’язання).
Обчислюємо молярні маси складових частин суміші і барій сульфату.
Mr(K2CO3)=2•Ar(K)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•39+12+3•16=138,
M(K2CO3)=138 г/моль
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208, M(BaCl2)=208 г/моль
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль
Складемо перше алгебраїчне рівняння.
Позначимо v(K2CO3)=х моль, а v(BaCl2)=у моль, тоді
m(K2CO3)=M(K2CO3)•v(K2CO3)=138•х
m(BaCl2)=M(BaCl2)•v(BaCl2)=208•y
Беручи до уваги те, що маса суміші дорівнює 30,8 г, отримаємо перше рівняння:
138х+208у=30,8
Складемо друге алгебраїчне рівняння, що включає x та y.
За рівнянням реакції (1) v(K2CO3):v(CO2)=1:1, кількості речовини однакові, тому
v(CO2)=v(K2CO3)=х моль
За рівнянням реакції (2) v(BaCl2):v(BaSO4)=1:1, кількості речовини однакові, тому
v(BaSO4)=v(BaCl2)=у моль
Кількість речовини всього карбон (IV) оксиду, що добули, дорівнює:
v(CO2)=V(CO2):Vm=2,24 л : 22,4 л/моль=0,1 моль
Кількість речовини всього барій сульфату, що добули, дорівнює:
v(BaSO4)=m(BaSO4):М(BaSO4)=23,3 г : 233 г/моль=0,1 моль
Сумарна кількість речовини карбон (IV) оксиду і барій сульфату:
v(CO2)+v(BaSO4)=0,1 моль+0,1 моль=0,2 моль
Маємо друге алгебраїчне рівняння: х+у=0,2
Отже, отримали систему рівнянь:
138х+208у=30,8
х + у=0,2
Помножимо друге рівняння на 138 і віднімемо від першого, отримаємо:
70•у=3,2, звідси у=3,2:70=0,0457
Отже, кількість речовини v(BaCl2)=0,0457 моль
Обчислюємо масу складових суміші.
Маса барій хлориду кількістю речовини 0,0457 моль дорівнює:
m(BaCl2)=v(BaCl2)•М(BaCl2)=0,0457 моль•208 г/моль=9,5 г
Маса кальцій карбонату дорівнює:
m(K2CO3)=m(cуміші)-m(BaCl2)=30,8 г - 9,5 г=21,3 г
Відповідь: m(BaCl2)=9,5 г, m(K2CO3)=21,3 г