...

УЗАГАЛЬНЕННЯ ТЕОРЕТИЧНИХ ЗНАНЬ З ТЕМИ «СКЛАДНІ РЕЧОВИНИ: ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОСНОВ І СОЛЕЙ»

Завдання 1. Впишіть у таблицю рівняння реакцій, що характеризують хімічні властивості основ та солей.

Розчинні у воді основи (луги).

1. 2KOH+CO2=K2CO3+H2O               1. 2KOH+SO2=K2SO3+H2O                                             

2. NaOH+HCl=NaCl+H2O                  2. 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O                                              

3. Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4+2NaOH    3. 2KOH+FeCl2=Fe(OH)2+2KCl.                                           

Нерозчинні у воді основи.

1. Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+H2O          1. Fe(OH)2+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O                                          

2. Cu(OH)2=CuO+H2O                      2. Fe(OH)2=FeO+H2O                              

Амфотерні гідроксиди.

1. Al(OH)3+3HCl=AlCl3+H2O               1. Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O

2. Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O          2. Zn(OH)2+2NaOH=NaZnO2+2H2O

Хімічні властивості солей  (на прикладі К3Р04).

1. 3Li+K3PO4=Li3PO4+3K

2. K3PO4+3HCl=2KCl+H3PO4

3.2K3PO4+3Ba(OH)2=Ba3(PO4)2+6KOH

4. 2K3PO4+2BaCl2=6KCl+Ba3(PO4)2

5. K3PO4=3K+PO4

6. 2K3PO4+3SiO2=3K2SiO3+P2O5

Завдання 2. Розв’яжіть задачі.

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. Відповідь:___Г___ .

Дано: 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 (г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 2 моль.

Mr(Na)=Ar(Na)=23M(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.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію та розв'язуємо її.

13,8 г / 46 г= х г / 80 г, звідси х=13,8 г•80 г/ 46г=24 г.

Відповідь: m(NaOH)= 24 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: 2Na+2H2O=2NaOH+H2

Обчислюємо молярні маси (г/моль = Mr) речовин.

Mr(Na)=Ar(Na)=23M(Na)=23 г/моль. 

Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40,  M(NaOH)=40 г/моль.

Обчислюємо кількість речовини натрію масою 13,8 г за формулою y=m/M.

y(Na)=13,8 г: 23 г/моль=0,6 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na з утворенням 2 моль натрій гідроксиду  NaOH., кількість речовини однакова, тому  y(Na)=0,6 моль.

Обчислоюємо масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=yM:

m(NaOH)=0,6 моль•40 г/моль=24 г.

Відповідь:  m(NaOH)= 24 г.

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. Відповідь:__Б._28,6 г.

Дано: y(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 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 хлориду AgCl.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) аргентум хлориду й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(AgCl)=Ar(Ag)+Ar(Cl)+Ar(H)=108+35=143,  

M(AgCl)=143 г/моль. Маса 1 моль=143 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію та розв'язуємо її.

0,2 моль / 1 моль = х г / 143 г, звідси х=0,2 моль•143 г/ 1 моль =28,6 г.

Відповідь: m(AgCl)28,6 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  аргентум (І)  нітрату AgNO3   з утворенням 1 моль осаду аргентум хлориду AgCl, кількість речовини однакова, тому  y(AgCl)=0,2 моль.

Обчислоюємо масу аргентум хлориду кількістю речовини 0,2 моль.

З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо m=yM.

Mr(AgCl)=Ar(Ag)+Ar(Cl)+Ar(H)=108+35=143,  M(AgCl)=143 г/моль.

m(AgCl)=0,2 моль•143 г/моль=28,6 г.

Відповідь:  m(AgCl)28,6 г.

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. Знайти: m(K2CO3)-? m(BaCl2)-? 

Розв'язання.

Записуємо рівняння реакції:  

K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2

BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl

Бачимо, що з двох складових частин суміші калій карбонату і барій хлориду з розчином сульфатної кислоти із виділенням газу CO2 взаємодіє калій карбонат, а з утворенням осаду BaSO4 взаємодіє барій хлорид. Суміш завдяки реакціям, зазначеним в умові задачі, не «розділяється» ( 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).

Обчислимо молярні маси складових частин суміші і барій сульфату.

Mr(K2CO3)=2Ar(K)+Ar(C)+3Ar(O)=2•39+12+3•16=138,  

M(K2CO3)=138 г/моль.

Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2Ar(Cl)=137+2•35=207,  M(BaCl2)=207 г/моль.

Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4Ar(O)=137+32+4•16=233,  

M(BaSO4)=233 г/моль.

Складемо перше алгебраїчне рівняння.

Позначимо кількість речовини калій карбонату через х, а кількість речовини барій хлору через у: y(K2CO3)=х моль, а y(BaCl2)=у моль.

Маса обчислюється за формулою m=y•M,, тому маси складових суміші будуть дорівнювати: m(K2CO3)=138х, а m(BaCl2)=207у. Беручм до уваги те, що маса суміші дорівнює 30,8 г, отримаємо перше рівняння:

138х+207у=30,8.

Складемо друге алгебраїчне рівняння, що включає x та y:

За рівнянням реакції (1) видно, що 1 моль калій карбонату провзаємодіяв з виділення 1 моль карбон (IV) оксиду, тому кількість речовини газу рівна кількості речовини калій карбонату, що міститься в суміші, тобто y(CO2) = х. Аналогічно за рівнянням реакції (2) y(BaCl2)=у.

Кількість речовини всього карбон (IV) оксиду, що добули, дорівнює:

y(CO2) = V(CO2) : Vm = 2,24 л : 22,4 л/моль = 0,1 моль,

Кількість речовини всього барій хлориду, що добули, дорівнює:

y(BaCl2)=m(BaCl2): М=23,3 г : 233 г/моль=0,1 моль

Друге алгебраїчне рівняння: х + у = 0,2.

Маємо систему рівнянь:

138х+207у=30,8.

х + у = 0,2.

Помножимо друге рівняння на 138 і віднімемо від першого, отримаємо:

69 у = 3,2, звідси у=3,2 : 69 = 0,0463

Підставимо знайдене значення у друге рівняння системи і отримаємо х+0,0463=0,2, звідси х=0,1536.

Маємо, що кількість речовини y(K2CO3)=0,1536 моль і  y(BaCl2)=0,0463 моль.

Обчислюємо масу складових суміші.

Маса калій карбону кількістю речовини 0,1536 моль дорівнює:

m(K2CO3) =0,1536 моль138 г/моль=21,2 г.

Маса барій хлориду кількістю речовини 0,0463 моль дорівнює:

m(BaCl2) =0,0463 моль•207 г/моль=9,6 г.

Відповідь m(K2CO3)=21,2 г; m(BaCl2)=9,6 г.

...