САМОСТІЙНА РОБОТА (ФРОНТАЛЬНА)
Завдання 1
Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схем:
І варіант
а) Mg->MgO->MgCl2->Mg(OH)2 |
б) SO2->SO3->H2SO4->Na2SO4 |
2Mg+O2=2MgO MgO+2HCl=MgCl2+H2O MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl |
2SO2+O2=2SO3 (при t°, кат.) SO3+H2O=H2SO4 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O |
II варіант
а) Zn->ZnO->ZnSO4->Zn(OH)2; | б) P->P2O5->H2PO4->K3PO4. |
2Zn+O2=2ZnO ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O ZnSO4+2KOH=Zn(OH)2↓+K2SO4 |
4P+5O2=2P2O5 P2O5+3H2O=2H3PO4 (при t°) H3PO4+3KOH=K3PO4+3H2O |
Завдання 2
Напишіть рівняння реакцій, де це можливо:
І варіант | ІІ варіант |
а) Fe+CuCl2=FeCl2+Cu б) Zn+Mg(NO3)2≠ в) Ni+2AgNO3=Ni(NO3)2+2Ag |
а) Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg б) Sn+CuSO4=SnSO4+Cu в) Ag+MgCl2≠ |
Розчини солей реагують з металами за умови, якщо метал активніший, ніж той, що є в складі солі. Дивись таблицю активності металів Бекетова.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вправа 1
Допишіть праві частини рівнянь. Поставте коефіцієнти. Які хімічні властивості солей відображають ці реакції?
а) Солі реагують з кислотами:
Na2SO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + SO2↑
б) Солі реагують з кислотами:
K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2↑
в) Солі реагують з металами:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu↓
г) Розчинні солі реагують між собою:
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓
ґ) Солі реагують з кислотами:
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
д) Солі реагують з кислотами:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
І та II рівні
Вправа 2
На натрій сульфід кількістю речовини 0,3 моль подіяли хлоридною кислотою. Обчисліть об'єм газу (н.у.), що виділився. Назвіть утворену сіль.
Відомо: v(Na2S)=0,3 моль
Знайти: V(H2S)-?
Розв'язання
І варіант
Записуємо рівняння реакції:
0,3 моль х л
Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S↑
1 моль 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій сульфіду Na2S з утворенням 1 моль сірководню H2S (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л).
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм газу.
0,3 моль / 1 моль = х л / 22,4 л, звідси х л • 1 моль =0,3 моль • 22,4 л
х = 0,3 моль • 22,4 л : 1 моль = 6,72 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Na2S+2HCl=2NaCl+H2S↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій сульфіду Na2S з утворенням 1 моль сірководню H2S, кількість речовини однакова, тому
v(H2S)=v(Na2S)=0,3 моль
Знаходимо об'єм сірководню кількістю речовини 0,3 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(H2S)=v(H2S)•VM=0,3 моль•22,4 л/моль=6,72 л
Відповідь: V(H2S)=6,72 л, сірководень.
III рівень
Вправа 3
Натрій гідроксид кількістю речовини 5 моль повністю прореагував з ферум (ІІІ) хлоридом. Обчисліть кількість речовини і масу утвореного осаду. Назвіть продукти реакції.
Відомо: v(NаOH)=5 моль
Знайти: v(Fe(OH)3)-?, m(Fe(OH)3)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
5 моль х моль
3NaOH + FeCl3 =3NaCl + Fe(OH)3↓
3 моль 1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 3 моль натрій гідроксиду NаОН з утворенням 1 моль осаду ферум (IІІ) гідроксиду Fe(OH)3. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини ферум (III) гідроксиду.
5 моль / 3 моль=х моль / 1 моль, звідси х моль • 3 моль = 5 моль • 1 моль
х = 5 моль • 1 моль : 3 моль = 1,66 моль
Знаходимо масу ферум (IІІ) гідроксиду кількістю речовини 1,66 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(Fe(OH)3)=Ar(Fe)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=56+3•16+3•1=107,
M(Fe(OH)3)=107 г/моль
m(Fe(OH)3)=v(Fe(OH)3)•M(Fe(OH)3)=1,66 моль•107 г/моль=178 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
5 моль х г
3NaOH + FeCl3 = 3NaCl + Fe(OH)3↓
3 моль 107 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 3 моль натрій гідроксиду NаОН з утворенням 1 моль осаду ферум (IІІ) гідроксиду Fe(OH)3. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) ферум (IІІ) гідроксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Fe(OH)3)=Ar(Fe)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=56+3•16+3•1=107,
M(Fe(OH)3)=107 г/моль. Маса 1 моль = 107 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу ферум (III) гідроксиду.
5 моль / 3 моль = х г / 107 г, звідси х г • 3 моль = 5 моль • 107 г
х = 5 моль • 107 г : 3 моль = 178 г
Знаходимо кількість речовини ферум (IІІ) гідроксиду масою 178,3 г за формулою v=m/M.
v(Fe(OH)3)=m(Fe(OH)3)/M(Fe(OH)3)=178,3 г:107 г/моль=1,66 моль
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 3 моль натрій гідроксиду NаОН з утворенням 1 моль осаду ферум (IІІ) гідроксиду Fe(OH)3, кількість речовини ферум (ІІІ) гідроксиду утричі менша від кількості речовини натрій гідроксиду. Отже, якщо в реакцію вступає 5 моль натрій гідроксиду, то утвориться осад утричі меншою кількістю речовини, тому
v(Fe(OH)3)=v(NaOH):3=5 моль:3=1,66 моль
Знаходимо масу ферум (IІІ) гідроксиду кількістю речовини 1,66 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(Fe(OH)3)=Ar(Fe)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=56+3•16+3•1=107,
M(Fe(OH)3)=107 г/моль
m(Fe(OH)3)=v(Fe(OH)3)•M(Fe(OH)3)=1,66 моль•107 г/моль=178 г
Відповідь: v(Fe(OH)3)=1,66 моль, m(Fe(OH)3)=178 г, натрій хлор і ферум (ІІІ) гідроксид.
Вправа 4
На барій хлорид масою 4,16 г подіяли надлишком сульфатної кислоти. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі.
Відомо: m(BaCl2)=4,16 г
Знайти: m(BaSO4)-?, v(BaSO4)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4,16 г x г
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ +2HCl
208 г 233 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій хлориду BаCl2 з утворенням 1 моль осаду барій сульфату ВaSO4. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль.
Mr(ВаCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208,
M(BаCl2)=208 г/моль. Маса 1 моль=208 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
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій сульфату.
4,16 г / 208 г = x г / 233 г, звідси х г • 208 г = 4,16 г • 233 г
х = 4,16 г • 233 г : 208 г = 4,66 г
Обчислюємо кількість речовини барій сульфату масою 4,66 г за формулою v=m/M.
v(BaSO4)=m(BaSO4):M(BaSO4)=4,66 г:233 г/моль=0,02 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4,16 г x моль
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ +2HCl
208 г 1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій хлориду BаCl2 з утворенням 1 моль осаду барій сульфату ВaSO4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) барій хлориду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(ВаCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208,
M(BаCl2)=208 г/моль. Маса 1 моль=208 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини барій сульфату.
4,16 г / 208 г= x моль / 1 моль , звідси х моль • 208 г = 4,16 г • 1 моль
х = 4,16 г • 1 моль : 208 г = 0,02 моль
Обчислюємо масу барій сульфату кількістю речовини 0,02 моль 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)=0,02 моль•233 г/моль=4,66 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
Обчислюємо кількість речовини барій хлориду масою 4,16 г за формулою v=m/M, де
M=Mrг/моль.
Mr(ВаCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208,
M(BаCl2)=208 г/моль
v(ВaCl2)=m(BaCl2):M(BaCl2)=4,16 г:208 г/моль=0,02 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій хлориду BаCl2 з утворенням 1 моль осаду барій сульфату ВaSO4, кількість речовини однакова, тому
v(ВaSO4)=v(BaCl2)=0,02 моль
Знаходимо масу барій сульфату кількістю речовини 0,02 моль за формулою m=v•M.
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)=0,02 моль•233 г/моль=4,66 г
Відповідь: m(ВaSO4)=4,66 г, v(ВaSO4)=0,02 моль.
IV рівень
Вправа 5
Берилій гідроксид кількістю речовини 4 моль повністю прореагував з натрій гідроксидом. Обчисліть кількості речовин і маси продуктів реакції.
Відомо: v(Ве(OH)2)=4 моль
Знайти: v(Na2BeO2)-?, v(Н2O)-?, m(Na2BeO2)-? m(Н2O)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4 моль х моль у моль
Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
1 моль 1 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль берилій гідроксиду Ве(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій берилату Na2BeO2 і 2 моль води Н2О. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини натрій берилату.
4 моль / 1 моль = х моль / 1 моль, звідси х моль • 1 моль = 4 моль • 1 моль
х = 4 моль • 1 моль : 1 моль = 4 моль
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини води.
4 моль / 1 моль=у моль / 2 моль, звідси у моль • 1 моль = 4 моль • 2 моль
у = 4 моль • 2 моль : 1 моль = 8 моль
Знаходимо масу 4 моль натрій берилату і 8 моль води за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(Na2BeO2)=2•Ar(Na)+Ar(Be)+2•Ar(O)=2•23+9+2•16=87,
M(Na2BeO2)=87 г/моль
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Na2BeO2)=v(Na2BeO2)•M(Na2BeO2)=4 моль•87 г/моль=348 г
m(H2О)=v(H2О)•M(H2О)=8 моль•18 г/моль=144 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4 моль х г у г
Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
1 моль 87 г 36 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль берилій гідроксиду Ве(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій берилату Na2BeO2 і 2 моль води Н2О. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль натрій берилату і масу 2 моль води.
Mr(Na2BeO2)=2•Ar(Na)+Ar(Be)+2•Ar(O)=2•23+9+2•16=87,
M(Na2BeO2)=87 г/моль. Маса 1 моль = 87 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
Маса 1 моль = 18 г, тоді маса 2 моль = 36 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій берилату.
4 моль / 1 моль = х г / 87 г, звідси х г • 1 моль = 4 моль • 87 г
х = 4 моль • 87 г : 1 моль = 348 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
4 моль / 1 моль = у г / 36 г, звідси у г • 1 моль = 4 моль • 36 г
у = 4 моль • 36 г : 1 моль = 144 г
Знаходимо кількість речовини натрій берилату масою 348 г і води масою 144 г за формулою v=m/M.
v(Na2BeO2)=m(Na2BeO2)/M(Na2BeO2)=348 г:87 г/моль=4 моль
v(Н2O)=m(Н2O)/M(Н2O)=144 г:18 г/моль=8 моль
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль берилій гідроксиду Ве(ОН)2 з утворенням 1 моль натрій берилату Na2BeO2 і 2 моль води Н2О, кількість речовини берилій гідроксиду і натрій берилату однакова, а кількість речовини води удвічі більша від кількості речовини берилій гідроксиду. Отже, якщо в реакцію вступає 4 моль берилій гідроксиду, то утвориться така ж кількість речовини натрій берилату і вода удвічі більшою кількістю речовини, тому
v(Na2BeO2)=v(Ве(OH)2)=4 моль
v(Н2O)=2•v(Ве(OH)2)=2•4 моль=8 моль
Знаходимо масу 4 моль натрій берилату і 8 моль води за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(Na2BeO2)=2•Ar(Na)+Ar(Be)+2•Ar(O)=2•23+9+2•16=87,
M(Na2BeO2)=87 г/моль
m(Na2BeO2)=v(Na2BeO2)•M(Na2BeO2)=4 моль•87 г/моль=348 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Н2O)=v(Н2O)•M(Н2O)=8 моль•18 г/моль=144 г
Відповідь: v(Na2BeO2)=4 моль, v(Н2O)=8 моль, m(Na2BeO2)=348г,
m(Н2O)=144 г.
Вправа б
Складіть задачу за такими даними: є алюміній бромід та натрій гідроксид. Після реакції маса осаду становила 2,54 г.
В результаті реакції алюміній броміду з натрій гідроксидом утворився осад масою 2,54 г. Яка маса натрій гідроксиду прореагувала?
Відомо: m(Al(OH)3)=2,54 г
Знайти: m(NaОН)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 2,54 г
AlBr3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaBr
120 г 78 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 3 моль натрій гідроксиду NaOН з утворенням 1 моль осаду алюміній гідроксиду Al(OH)3. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 3 моль натрій гідроксиду і 1 моль алюміній гідроксиду.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
Маса 1 моль=40 г, а маса 3 моль = 3 • 40 г=120 г
Mr(Al(OH)3)=Ar(Al)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=27+3•16+3•1=78,
M(Al(OH)3)=78 г/моль. Маса 1 моль=78 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій гідроксиду.
х г / 120 г = 2,54 г / 78 г, звідси х г • 78 г = 2,54 г • 120 г
х = 2,54 г • 120 г : 78 г = 3,9 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: AlBr3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaBr
Обчислюємо кількість речовини алюміній гідроксиду масою 2,54 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Al(OH)3)=Ar(Al)+3•Ar(O)+3•Ar(H)=27+3•16+3•1=78,
M(Al(OH)3)=78 г/моль
v(Al(OH)3)=m(Al(OH)3):M(Al(OH)3)=2,54 г:78 г/моль=0,032 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 3 моль натрій гідроксиду NaOН з утворенням 1 моль осаду алюміній гідроксиду Al(OH)3, кількість речовини натрій гідроксиду утричі більша, ніж кількість речовини алюміній гідроксиду. Отже, якщо в результаті реакції утворюється 0,032 моль алюміній гідроксиду, то в реакцію вступає натрій гідроксид утричі більшою кількістю речовини, тому
v(NaOH)=3•v(Al(OH)3)=3•0,032 моль=0,096 моль
Знаходимо масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,096 моль за формулою m=v•M.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
m(NaOН)=v(NaOH)•M(NaOH)=0,096 моль•40 г/моль=3,9 г
Відповідь: m(NaOH)=3,9 г.