САМОСТІЙНА РОБОТА
I рівень
Завдання 1
Укажіть пару речовин, які вступають у хімічну взаємодію з натрій гідроксидом:
| А. АlСl3, Н2O | Б. СO2, FeCl2 |
В. MgO, HCl | Г. СаО, Сг(ОН)2 |
Луги взаємодіють з кислотними оксидами і розчинами солей.
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2NaOH + FeCl2 = 2NaCl + Fe(OH)2↓
Завдання 2
Укажіть колір, в який забарвиться фенолфталеїн у розчині калій гідроксиду:
| А. Фіолетовий. | Б. Червоний. | В. Рожевий. | Г. Малиновий |
Завдання 3
Позначте реакцію взаємодії кальцій гідроксиду з нітратною кислотою:
A.СаО + 2HNО3 = Ca(NО3)2 + Н2О
Б. Cu(OH)2 + 2HNО3 = Cu(NО3)2 + 2Н2О
B.Са(ОН)2 + 2HNО3 = Ca(NО3)2 + 2Н2О
Г. КОН + HNО3 = KNО3 + Н2О
II рівень
Завдання 4
Укажіть дві схеми реакцій, які характеризують хімічні властивості лугів:
| А. Н3РО4+NaOH-> | Б. HCl+AgNО3-> | В. Cu(OH)2-> | Г. СО2+КОН-> |
Завдання 5
Допишіть продукти реакцій, поставте коефіцієнти:
І варіант
а) Са(ОН)2 + 2HNО3 = Ca(NO3)2 + 2H2O;
б) 2LiOH + H2SO4= Li2SO4 + 2H2O.
ІІ варіант
а) Ва(ОН)2+ 2HCl = BaCl2 + 2H2O;
б) NaOH + HBr = NaBr + H2O.
Завдання 6
Обчисліть масу купрум (ІІ) оксиду, що утвориться від повного термічного розкладу купрум (ІІ) гідроксиду масою 19,6 г.
Відомо: m(Cu(OH)2)=19,6 г
Знайти: m(CuO)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
19,6 г x г
Cu(OH)2↓ = CuO + H2O
98 г 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Розклали 1 моль купрум (ІІ) гідроксиду Cu(OH)2 з утворенням 1 моль купрум (ІІ) оксиду CuO. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=64+2•16+2•1=98,
M(Cu(OH)2)=98 г /моль. Маса 1 моль=98 г
Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=64+16=80,
M(CuO)=80 г/моль. Маса 1 моль=80 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу оксиду.
19,6 г / 98 г = x г / 80 г, звідси х г • 98 г = 19,6 г • 80 г
х = 19,6 г • 80 г : 98 г = 16 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Cu(OH)2↓=CuO+H2O
Обчислюємо кількість речовини купрум (ІІ) гідрокиду масою 19,6 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=64+2•16+2•1=98,
M(Cu(OH)2)=98 г/моль
v(Cu(OH)2)=m(Cu(OH)2) : M(Cu(OH)2)=19,6 г : 98 г/моль=0,2 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Розклали 1 моль купрум (ІІ) гідроксиду Cu(OH)2 з утворенням 1 моль купрум (ІІ) оксиду CuO, кількості речовин однакові. Отже, якщо під час реакції розкладається 0,2 моль купрум (ІІ) гідроксиду, то утворюється така ж кількість речовини купрум (ІІ) оксиду, тому
v(CuO)=v(Cu(OH)2)=0,2 моль
Знаходимо масу купрум (ІІ) оксиду кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=64+16=80, M(CuO)=80 г/моль
m(CuO)=v(CuO)•M(CuO)=0,2 моль•80 г/моль=16 г
Відповідь. m(CuO)=16 г.
Завдання 7
Укажіть суму всіх коефіцієнтів у рівнянні реакції
АlСl3 + NaOH = Аl(ОН)3 + NaCl.
| А. 6 | Б. 5 | В. 8 | Г. 9 |
АlСl3 + 3NaOH = Аl(ОН)3↓ + 3NaCl
1+3+1+3=8
Завдання 8
Напишіть рівняння реакцій, що можуть відбутися між сполуками, поданими формулами:
HNO3, КОН, MgO, Ва(ОН)2, H2SO4.
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
2HNO3 + MgO = Mg(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2H2O
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O
Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓+ 2H2O
Кислоти реагують з основами (реакція нейтралізації), з основними оксидами.
Завдання 9
Поясніть, як експериментально розпізнати хлоридну кислоту та розчин натрій гідроксиду. Якщо можливо, напишіть рівняння реакцій. Якісними називають реакції, за допомогою яких виявляють речовини серед інших. Якісною реакцією на хлоридну кислоту є взаємодія її з розчином аргентум (І) нітрату. В результаті реакції випадає білий сирнистий осад аргентум (І) хлорид (AgNO3), нерозчинний у кислотах.
HCl + AgNO3 = AgCl↓+ HNO3
IV рівень
Завдання 10
Напишіть усі можливі рівняння реакцій між речовинами: сульфатна кислота, вода, кальцій оксид, сульфур (VІ) оксид, барій гідроксид, нітратна кислота, літій гідроксид. Укажіть типи реакцій.
H2SO4 + CaO = CaSO4 + H2O
реакція обміну
H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+ 2H2O
реакція обміну (реакція нейтралізації)
H2SO4 + 2LiOH = Li2SO4 + 2H2O
реакція обміну (реакція нейтралізації)
H2O + CaO = Ca(OH)2↓
реакція сполучення
H2O + SO3 = H2SO4
реакція сполучення
CaO + SO3 = CaSO4
реакція сполучення
CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O
реакція обміну
SO3 + Ba(OH)2 = BaSO4↓+ H2O
реакція обміну
SO3 + 2LiOH = Li2SO4 + H2O
реакція обміну
Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
реакція обміну (реакція нейтралізації)
HNO3 + LiOH = LiNO3 + H2O
реакція обміну (реакція нейтралізації)
Завдання 11
Барій гідроксид масою 34,2 г повністю нейтралізували розчином сульфатної кислоти. Обчисліть масу і кількість речовини продуктів реакції.
Відомо: m(Вa(OН)2)=34,2 г
Знайти: m(ВaSO4)-?, v(ВaSO4)-? m(Н2О)-?, v(Н2О)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
34,2 г x г у г
Вa(OН)2 + Н2SO4 = ВaSO4↓+ 2Н2О
171 г 233 г 36 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій гідроксиду Ва(OН)2 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль барій гідроксиду і барій сульфату та масу 2 моль води.
Mr(Ва(OН)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171,
M(Bа(OH)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль. Маса 1 моль=233 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль.
Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=36 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій сульфату.
34,2 г / 171 г = x г / 233 г, звідси х г • 171 г = 34,2 г • 233 г
х = 34,2 г • 233 г : 171 г = 46,6 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
34,2 г / 171 г =у г / 36 г, звідси х г • 171 г = 34,2 г • 36 г
х = 34,2 г • 36 г : 171 г х = 7,2 г
Обчислюємо кількості речовин барій сульфату масою 46,6 г і води масою 7,2 г за формулою v=m/M.
v(ВaSO4)=m(ВaSO4) : M(ВaSO4)=46,6 г : 233 г/моль=0,2 моль
v(Н2О)=m(Н2О) : M(Н2О)=7,2 г : 18 г/моль=0,4 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
34,2 г x моль у моль
Вa(OН)2 + Н2SO4= ВaSO4↓+ 2Н2О
171 г 1 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій гідроксиду Ва(OН)2 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) барій гідроксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Ва(OН)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171,
M(Bа(OH)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини барій сульфату.
34,2 г / 171 г= x моль / 1 моль , звідси х моль • 171 г = 34,2 г • 1 моль
х = 34,2 г • 1 моль : 171 г = 0,2 моль
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини води.
34,2 г / 171 г= x моль / 2 моль , звідси х моль • 171 г = 34,2 г • 2 моль
х = 34,2 г • 2 моль : 171 г = 0,4 моль
Обчислюємо маси 0,2 моль барій сульфату і 0,4 моль води за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль
m(ВaSO4)=v(ВaSO4)•M(ВaSO4)=0,2 моль•233 г/моль=46,6 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Н2О)=v(Н2О)•M(Н2О)=0,4 моль•18 г/моль=7,2 г
Відповідь: m(ВaSO4)=46,6 г, v(ВaSO4)=0,2 моль, m(H2O)=7,2 г,
v(H2O)=0,4 моль.
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Вa(OН)2+Н2SO4=ВaSO4↓+2Н2О
Обчислюємо кількість речовини барій гідроксиду масою 34,2 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Ва(OН)2)=Ar(Ba)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=137+2•16+2•1=171,
M(Bа(OH)2)=171 г/моль
v(Вa(OН)2)=m(Вa(OН)2) : M(Вa(OН)2)=34,2 г : 171 г/моль=0,2 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій гідроксиду Ва(OН)2 з утворенням 1 моль барій сульфату ВaSO4 і 2 моль води Н2О, кількості речовин барій гідроксиду і барій сульфату однакові, а кількість речовини води у 2 рази більша кількості речовини барій гідроксиду. Отже, якщо в реакцію вступає 0,2 моль барій гідроксиду, тоді утворюється така ж кількість речовини барій сульфату і вода у 2 рази більшою кількістю речовини, тому
v(ВaSO4)=v(Вa(OН)2)=0,2 моль і v(Н2О)=2•v(Вa(OН)2)=2•0,2 моль=0,4 моль
Знаходимо маси 0,2 моль барій сульфату і 0,4 моль води за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль
m(ВaSO4)=v(ВaSO4)•M(ВaSO4)=0,2 моль•233 г/моль=46,6 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Н2О)=v(Н2О)•M(Н2О)=0,4 моль•18 г/моль=7,2 г
Відповідь: m(ВaSO4)=46,6 г, v(ВaSO4)=0,2 моль, m(H2O)=7,2 г,
v(H2O)=0,4 моль.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вправа 1
Напишіть рівняння взаємодії калій гідроксиду із запропонованими у схемі речовинами, де це можливо.
KOH + HBr = KBr + H2O
6KOH + P2O5 = 2K3PO4 +3H2O
2KOH + SO3 = K2SO4 + H2O
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O
KOH + HCl = KCl + H2O
2KOH + SiO2 = K2SiO3 + H2O
3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O
2. Розв'яжіть задачі.
І та II рівні.
Яка маса натрій гідроксиду потрібна для нейтралізації нітратної кислоти кількістю речовини 1 моль?
Відомо: v(HNO3)=1 моль
Знайти: m(NaOH)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 1 моль
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O
40 г 1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій гідроксиду NаОН з 1 моль нітратної кислоти HNO3. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) натрій гідроксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(NaOН)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40,
M(NaOH)=40 г/моль. Маса 1 моль=40 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу гідроксиду.
х г / 40 г = 1 моль / 1 моль, звідси х г • 1 моль = 40 г • 1 моль
х = 40 г • 1 моль : 1 моль = 40 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій гідроксиду NаОН з 1 моль нітратної кислоти HNO3, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 1 моль натрій оксиду, то вступає така ж кількість речовини нітратної кислоти, тому
v(HNO3)=v(NaOH)=1 моль
Знаходимо масу нітратної кислоти кількістю речовини 1 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(NaOН)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40,
M(NaOH)=40 г/моль
m(NaOH)=v(NaOH)•M(NaOH)=1 моль•40 г/моль=40 г
Відповідь: m(NaOH)=40 г.
IІІ рівень.
Сульфатну кислоту кількістю речовини 0,2 моль нейтралізували калій гідроксидом. Яка маса і кількість речовини солі утворилися?
Відомо: v(Н2SO4)=0,2 моль
Знайти: m(K2SO4)-? v(K2SO4)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,2 моль х г
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
1 моль 174 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти Н2SО4 з утворенням 1 моль солі калій сульфату K2SO4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) солі й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(К2SO4)=2•Ar(К)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•39+32+4•16=174,
M(К2SO4)=174 г/моль. Маса 1 моль=174 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу солі.
0,2 моль / 1 моль=х г / 174 г, звідси х г • 1 моль = 0,2 моль • 174 г
х = 0,2 моль • 174 г : 1 моль = 34,8 г
Знаходимо кількість речовини калій сульфату масою 34,8 г за формулою v=m/M.
v(К2SO4)=m(К2SO4)/M(К2SO4)=34,8 г:174 г/моль=0,2 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти Н2SО4 з утворенням 1 моль солі калій сульфату K2SO4, кількості речовин однакові. Отже, якщо в реакцію вступає 0,2 моль сульфатної кислоти, то утворюється така ж кількість речовини калій сульфату, тому
v(K2SO4)=v(H2SO4)=0,2 моль
Знаходимо масу калій сульфату кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(К2SO4)=2•Ar(К)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•39+32+4•16=174,
M(К2SO4)=174 г/моль
m(К2SO4)=v(К2SO4)•M(К2SO4)=0,2 моль•174 г/моль=34,8 г
Відповідь: v(К2SO4)=0,2 моль, m(К2SO4)=34,8 г.
IV рівень.
До розчину нітратної кислоти масою 100 г з масовою часткою кислоти 0,063 додали кальцій карбонат у надлишку. Обчисліть об'єм газу (н.у.), що утворився, та його кількість речовини?
Відомо: m(розчину)=100 г, ω(HNО3)=0,063
Знайти: V(CO2)-? v(CO2)-?
Розв'язання
Знайдемо масу речовини (нітратної кислоти) за формулою:
m(речовини)=m(розчину)•ω(речовини).
m(HNO3)=m(розчину)•ω(HNO3)=100 г • 0,063 = 6,3 г
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
6,3 г x л
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2+ CO2↑ + H2O
126 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль нітратної кислоти HNO3 з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) нітратної кислоти й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, M(HNO3)=63 г/моль.
Маса 1 моль=63 г, а маса 2 моль=126 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм газу.
6,3 г / 126 г= x л / 22,4 л, звідси х л • 126 г = 6,3 г • 22,4 л
х = 6,3 г • 22,4 л : 126 г = 1,12 л
Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу об'ємом 1,12 л за формулою v=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(СO2)=V(СO2) : VM=1,12 л : 22,4 л/моль=0,05 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
Обчислюємо кількість речовини нітратної кислоти масою 6,3 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, M(HNO3)=63 г/моль
v(HNO3)=m(HNO3) : M(HNO3)=6,3 г : 63 г/моль=0,1 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль нітратної кислоти HNO3 з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2, кількість речовини вуглекислого газу у 2 рази менша за кількість речовини нітратної кислоти. Отже, якщо в реакцю вступає 0,1 моль нітратної кислоти, то утворюється вуглекислий газ у 2 рази меншою кількістю речовини, тому
v(СO2)=v(HNO3):2=0,1 моль:2=0,05 моль
Обчислюємо об'єм вуглекислого газу кількістю речовини 0,05 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
V(CO2)=v(CO2)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
Відповідь: V(CO2)=11,2 л, v(CO2)=0,05 моль.