Домашнє завдання
Завдання 1 Охарактеризуйте властивості речовин з огляду на типи хімічних зв'язків та їхню кристалічну будову:
I варіант купрум (ІІ) хлорид |
II варіант натрій сульфід |
III варіант калій нітрат |
Йонний хімічний зв'язок, йонна кристалічна ґратка: тверді, крихкі, тугоплавкі, нелеткі, найчастіше добре розчинні у воді, у твердому стані не проводять електричного струму, а в розчинах і розплавах проводять електричний струм. |
||
I варіант кисень |
III варіант бром |
III варіант йод |
Ковалентний неполярний хімічний зв'язок, молекулярна кристалічна ґратка: мають малу твердість (за звичайних умов кисень — газ, а бром — рідина, йод — тверда речовина), леткі, легкоплавкі, деякі можуть розчинятися у воді, не проводять електричного струму. |
||
I варіант Силіцій |
III варіант бор |
II варіант вода |
Атомний хімічний зв'язок, атомна кристалічна ґратка: мають високу твердість, тугоплавкі, крихкі, нерозчинні у воді, не проводять електричного струму. | Ковалентний полярний хімічний зв'язок, молекулярна кристалічна ґратка: має малу твердість (за звичайних умов вода — рідина), летка, легкоплавка, не проводить електричного струму. |
Завдання 2. Розв'яжіть задачі.
І рівень
Залізо масою 5,6 г згоріло в атмосфері кисню. Обчисліть масу утвореної залізної окалини.
Дано: m(Fe)=5,6 г
Знайти: m(Fe3O4)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
5,6 г х г
3Fe + 2O2 = Fe3O4
168 г 232 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль заліза Fe з утворенням 1 моль оксиду Fe3O4. Обчислюємо молярні маси (Mrг/моль=M) речовин й, відповідно, масу 3 моль заліза і 1 моль залізної окалини.
Mr(Fe)=Ar(Fe)=56, M(Fe)=56 г/моль
Маса 1 моль=56 г, а маса 3 моль=168 г/моль
Mr(Fe3O4)=3•Ar(Fe)+4•Ar(O)=3•56+4•16=232,
M(Fe3O4)=232 г/моль. Маса 1 моль=232 г
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу залізної окалини.
5,6 г / 168 г= х г / 232 г, звідси х г • 168 г = 5,6 г • 232 г
х=5,6 г • 232 г : 168 г=7,8 г
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини залізної окалини Fe масою 5,6 г за формулою n=m/M.
Mr(Fe)=Ar(Fe)=56, M(Fe)=56 г/моль
n(Fe)=m(Fe):M(Fe)=5,6 г: 56 г/моль=0,1 моль
Записуємо рівняння реакції: 3Fe + 2O2 = Fe3O4
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль заліза Fe з утворенням 1 моль оксиду Fe3O4, кількість речовини оксиду утричі менша, тому n(Fe3O4)=n(Fe):3=0,1 моль:3=0,033 моль
Обчислюємо масу оксиду Fe3O4 кількістю речовини 0,033 моль за формулою m=n•M.
Mr(Fe3O4)=3•Ar(Fe)+4•Ar(O)=3•56+4•16=232, M(Fe3O4)=232 г/моль
m(Fe3O4)=n(Fe3O4)•M(Fe3O4)=0,033 моль•232 г/моль=7,8 г
Відповідь: m(Fe3O4)=7,8 г.
ІІ рівень
Алюміній кількістю речовини 0,25 моль повністю прореагував з сульфатною кислотою. Обчисліть кількість речовини утвореного водню.
Дано: n(Al)=0,25 моль
Знайти: n(H2)-?
Розв'язання
Записуємо рівняння реакції:
0,25 моль х моль
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑
2 моль 3 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль алюмінію Al з утворенням 3 моль водню Н2. Зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини водню.
0,25 моль / 2 моль = х моль / 3 моль, звідси х моль • 2 моль = 0,25 моль • 3 моль
х=0,25 моль • 3 моль : 2 моль=0,375 моль
Відповідь: n(Н2)=0,375 моль.
III рівень
Цинк оксид масою 16,2 г прореагував з надлишком хлоридної кислоти. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі.
Дано: m(ZnO)=16,2 г
Знайти: m(ZnCl2)-?, n(ZnCl2)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
16,2 г х г
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
81 г 136 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль цинк оксиду ZnO з утворенням 1 моль солі цинк хлориду ZnCl2. Обчислюємо молярні маси (Mrг/моль=M) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(ZnO)=Ar(Zn)+Ar(O)=65+16=81,
M(ZnO)=81 г/моль. Маса 1 моль=81 г
Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136,
M(ZnCl2)=136 г/моль. Маса 1 моль=136 г
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу цинк хлориду.
16,2 г / 81 г= х г / 136 г, звідси х г • 81 г = 16,2 г • 136 г
х=16,2 г • 136 г : 81 г=27,2 г
Обчислюємо кількість речовини цинк хлориду масою 27,2 г за формулою n=m/M.
n(ZnCl2)=m(ZnCl2):M(ZnCl2)=27,2 г : 136 г/моль=0,2 моль
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини цинк оксиду ZnO масою 16,2 г за формулою n=m/M.
Mr(ZnO)=Ar(Zn)+Ar(O)=65+16=81, M(ZnO)=81 г/моль
n(ZnO)=m(ZnO):M(ZnO)=16,2 г: 81 г/моль=0,2 моль
Записуємо рівняння реакції: ZnO+2HCl=ZnCl2+H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль цинк оксиду ZnO з утворенням 1 моль солі цинк хлориду ZnCl2, кількість речовини однакова, тому n(ZnCl2)=0,2 моль
Обчислюємо масу цинк хлориду ZnCl2 кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=n•M.
Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136, M(ZnCl2)=136 г/моль
m(ZnCl2)=n(ZnCl2)•M(ZnCl2)=0,2 моль•136 г/моль=27,2 г
Відповідь: m(ZnCl2)=27,2 г, n(ZnCl2)=0,2 моль.
IV рівень
Натрій сульфід кількістю речовини 0,3 моль повністю прореагував з надлишком нітратної кислоти. Обчисліть масу і кількість речовини утвореної солі та об'єм газу, що виділився. Назвіть продукти реакції.
Дано: n(Na2S)=0,3 моль
Знайти: m(NaNO3)-?, n(NaNO3)-?, V(H2S)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
0,3 моль x г у л
Na2S + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2S↑
1 моль 170 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль натрій сульфіду з утворенням 2 моль солі натрій нітрату NaNO3 і виділенням 1 моль газу сірководню H2S (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).
Обчислюємо молярну масу (Мrг/моль = Mr) натрій нітрату NaNO3 й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(NaNO3)=Ar(Nа)+Ar(N)+3•Ar(O)=23+14+3•16=85, M(NaNO3)= 85 г/моль.
Маса 1 моль=85 г, а маса 2 моль=170 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій нітрату NaNO3.
0,3 моль / 1 моль = х г / 170 г, звідси х г • 1 моль = 0,3 моль • 170 г
х=0,3 моль • 170 г : 1 моль=51 г
Обчислюємо кількість речовини натрій нітрату NaNO3 масою 51 г за формулою n=m/M
n(NaNO3)=m(NaNO3):M(NaNO3)=51 г : 85 г/моль=0,6 моль
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм сірководню H2S.
0,3 моль / 1 моль = у л / 22,4 г, звідси у л • 1 моль = 0,3 моль • 22,4 г
х=0,3 моль • 22,4 л : 1 моль=6,72 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:Na2S+2HNO3=2NaNO3+H2S↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль натрій сульфіду з утворенням 2 моль солі натрій нітрату NaNO3 і виділенням 1 моль газу сірководню H2S, кількості речовини натрій сульфіду й сірководню однакові, а кількість речовини натрій нітрату удвічі більша, ніж кількість речовини натрій сульфіду, тому n(H2S)=n(Na2S)=0,3 моль,
а n(NaNO3)=2•n(H2S)=2•0,3 моль=0,6 моль
Обчислюємо масу натрій нітрату NaNO3 кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=n•M, де Мrг/моль=M.
Mr(NaNO3)=Ar(Nа)+Ar(N)+3•Ar(O)=23+14+3•16=85, M(NaNO3)= 85 г/моль.
m(NaNO3)=n(NaNO3)•M(NaNO3)=0,6 моль • 85 г/моль=51 г
Обчислюємо об'єм сірководню H2S кількістю речовини 0,3 моль за формулою V=n•Vм, де Vм=22,4 л/моль.
V(H2S)=n(H2S) • VM=0,3 моль • 22,4 л/моль=6,72 л
Відповідь: m(NaNO3)=51 г; n(NaNO3)=0,6 моль; V(H2S)=6,72 л; натрій нітрат і сірководень.
------------------------------ У виданнях 2012, 2017 років ------------------------
Задача 1 Кальцій гідроксид масою 16,8 г нейтралізували хлоридною кислотою. Обчисліть масу та кількість речовини хлоридної кислоти, що вступила в реакцію.
Дано: m(Ca(OH)2)=16,8 г
Знайти: m(HCl)-?, y(HCl)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
16,8 г х г
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
74 г 73 г
Mr(Ca(OH)2)=Ar(Ca)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=40+2•16+2•1=74,
M(Ca(OH)2)=74 г/моль. Маса 1 моль=74 г
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HCl)=36,5 г/моль.
Маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль=73 г
х=16,8 г • 73 г : 74 г≈16 г
y(HCl)=m(HCl):M(HCl)=16 г : 36,5 г/моль≈0,44 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Mr(Ca(OH)2)=Ar(Ca)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=40+2•16+2•1=74,
M(Ca(OH)2)=74 г/моль
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5; M(HCl)=36,5 г/моль
y(Ca(OH)2)=m(Ca(OH)2):M(Ca(OH)2)=16,8 г: 74 г/моль≈0,22 моль
y(HCl)=2•y(Ca(OH)2)=2•0,22 моль=0,44 моль
m(HCl)=n(HCl)•M(HCl)=0,46 моль•36,5 г/моль≈16 г
Відповідь: m(НCl)≈16 г; y(НCl)≈0,46 моль.
Задача 2 Барій нітрат кількістю речовини 0,2 моль повністю прореагував з натрій сульфітом. Обчисліть маси та кількості речовин продуктів реакції та масу натрій сульфіту, що витратився.
Дано: y(BaNO3)=0,2 моль.
Знайти: m(BaSО3)-?, y(BaSО3)-?, m(NaNO3)-?,
y(NaNO3)-?, m(NaSО3)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції.
0,2 моль z г x г y г
Ba(NO3)2 + Na2SO3 = BaSO3 + 2NaNO3
1 моль 126 г 217 г 170 г
Mr(BaSО3)=Ar(Ba)+Ar(S)+3•Ar(O)=137+32+3•16=217,
M(BaSО3)= 217 г/моль. Маса 1 моль=217 г
Mr(Na2SО3)=2•Ar(Na)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•23+32+3•16=126,
M(Na2SО3)= 126 г/моль. Маса 1 моль=126 г
Mr(NaNO3)=Ar(Na)+Ar(N)+3•Ar(O)=23+14+3•16=85,
M(NaNO3)= 85 г/моль. Маса 1 моль=85 г, а маса 2 моль=170 г
х=0,2 моль • 217 г : 1 моль=43,4 г
у=0,2 моль • 170 г : 1 моль=34 г
z=0,2 моль • 126 г / 1 моль=25,2 г
y(BaSО3)=m(BaSO3):M(BaSO3)=43,4 г : 217 г/моль = 0,2 моль
y(NaNO3)=m(NaNO3):M(NaNO3)=34 г : 85 г/моль = 0,4 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Ba(NO3)2 +Na2SО3=BaSО3+2NaNO3
y(Na2SО3)=y(BaSО3)=y(Ba(NО3)2)=0,2 моль, а
y(NaNО3)=2•y(Ba(NО3)2)=2•0,2 моль=0,4 моль
Mr(BaSО3)=Ar(Ba)+Ar(S)+3•Ar(O)=137+32+3•16=217,
M(BaSО3)= 217 г/моль
Mr(Na2SО3)=2•Ar(Na)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•23+32+3•16=126,
M(Na2SО3)= 126 г/моль
Mr(NaNO3)=Ar(Na)+Ar(N)+3•Ar(O)=23+14+3•16=85,
M(NaNO3)= 85 г/моль
m(BaSО3)=n(BaSO3)•M(BaSO3)=0,2 моль • 217 г/моль= 43,4 г
m(Na2SО3)=n(Na2SO3)•M(Na2SO3)=0,2 моль • 126 г/моль=25,2 г
m(NaNO3)=n(NaNO3)•M(NaNO3)=0,4 моль • 85 г/моль=34 г
Відповідь: m(BaSО3)=43,4 г; y(BaSО3)=0,2 моль; m(NaNO3)=34 г;
y(NaNO3)=0,4 моль; m(Na2SО3)=25,2 г.