Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут...

Домашнє завдання. Вода. Будова молекули. Значення розчинів у діяльності людини.

Завдання 1. Знайдіть інформацію про поширення води в природі, її агрегатний стан, фізичні властивості, колообіг у пророді, роль питної води та мінеральних вод для життя і здоров'я людини. Використайте знання з інших природничих дисциплін: географії, фізики, біології. Складіть тези вашої інформації або схему.

1. Поширення води в природі: в атмосфері (хмари, дощ, сніг тощо), гідросфері (річки, озера, моря та океани), літосфері (є у складі мінералів і гірських порід, ґрунті).

2. Три агрегатні стани води: рідкий, твердий (лід), газоподібний (водяна пара).

3. Фізичні властивості води: безбарвна, прозора, без запаху і смаку, неелектропровідна, теплопровідність низька, температура кипіння 1000С, а замерзання 00С, густина 1 г/см3.

4. Використання питної води та мінеральних вод для життя людини. Всі процеси у людському організмі відбуваються у водному розчині, вода міститься у складі організму (60% - від маси тіла людини (99% - в оці, 90% - в крові, 75% - у м'язах))  тощо. 

 

Завдання 2. Розв'яжіть завдання посильного вам рівня.

І-ІІ рівні

Зміни 2017 року. Задача 1. Обчисліть, який об'єм водню (н.у) виділиться від взаємодії кальцію масою 16 г з водою.

Дано: m(Сa)=16 г. Знайти: V(H2)-? 

Розв'язання.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

     16 г                              x л     

      Са  + 2H2O = Са(OH)2 + H2

     40 г                              22,4 л   

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Сa  з утворенням 1 моль водню H(1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярну масу (Mrг/моль=M) кальцію й, відповідно, масу 1 моль.

M(Ca)=Mr(Ca) г/моль=Аr(Ca) г/моль=40 г/моль. Маса 1 моль=40 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм водню.

16 г / 40 г= х л / 22,4 л, звідси

х л • 40 г = 16 г • 22,4 л

х = 16 г • 22,4 л / 40 г

х=8,96 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: Сa+2H2O=Са(OH)2+H2

Обчислюємо кількість речовини кальцію Сa масою 16 г за формулою y=m/M, де

Мrг/моль=M. 

M(Ca)=Mr(Ca) г/моль=Аr(Ca) г/моль=40 г/моль.

y(Сa)=16 г: 40 г/моль=0,4 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Сa  з утворенням 1 моль водню H, кількості речовин однакові, тому 

y(H2)=y(Са)=0,4 моль. 

Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,4 моль за формулою V=Y•Vм, де

Vм=22,4 л/моль за н.у.

V(H2)=0,4 моль•22,4 л/моль=8,96 л.

Відповідь:  V(H2)=8,96 л.

Задача 1. Який  об'єм водню (н.у) виділяється від взаємодії натрію масою 9,2 г з водою?

Дано: m(Na)=9,2 г. Знайти: V(H2)-? 

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

     9,2 г                               x л     

     2Na    +  2H2O = 2NaOH + H2

     46 г                                22,4 л   

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na  з виділенням 1 моль водню H(1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) натрію 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.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

9,2 г / 46 г= х л / 22,4 л, звідси х=9,2г• 22,4 л / 46 г=4,48 л.

Відповідь:  V(H2)=4,48 л.

ІІ спосіб.

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

Обчислюємо кількість речовини натрію Na масою 5,6 г.за формулою y=m/M, де М г/моль=Mr. 

Mr(Na)=Ar(Na)=23M(Na)=23 г/моль.

y(Na)=9,2 г: 23 г/моль=0,4 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na  з виділенням 1 моль водню H, кількість речовини водню є у два рази меншою, тому  y(H2)=0,2 моль. 

Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у..

V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.

Відповідь:  V(H2)=4,48 л.

ІІІ рівень

Зміни 2017 року. Задача 2. Під час взаємодії магнію з хлоридною кислотою виділився водень об'ємом 1,12 л (н.у.). Обчисліть маси вихідних речовин, що вступили в реакцію.

Дано: V(H2)=1,12 л. Знайти: m(Mg)-? m(HCl)-?

Розв'язання.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

     x г      у г                 1,12 л                 

     Mg + 2HCl   =  MgCl2 + H2  

    24 г     73 г                22,4 л  

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль магнію Mg  і 2 моль хлоридної кислоти HCl з утворенням 1 моль водню H2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль газу займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 л).

Обчислюємо молярну масу (Mrг/моль=M) речовин  й, відповідно, масу 1 моль магнію і масу 2 моль хлоридної кислоти.

M(Mg)=Мr(Mg) г/моль=Ar(Mg) г/моль=24 г/моль. Маса 1 моль=24 г.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5M(HCl)=36,5 г/моль.

Маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль=73 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу магнію.

х г / 24 г = 1,12 л / 22,4 л, звідси

х г • 22,4 л = 1,12 л • 24 г

х= 1,12 л • 24 г / 22,4 л

х=1,2 г.

За допомогою пропорції обчислюємо масу хлоридної кислоти.

у г / 73 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси

у г • 22,4 л = 1,12 л • 73 г

у=1,12 л • 73 г / 22,4 л

у=3,65 г.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: Mg+2HCl=MgCl2+H2 

Обчислюємо кількість речовини водню H2 об'ємом 1,12 л за формулою y=V/Vм, де

Vм=22,4 л/моль за н.у

y(H2)=1,12 л:22,4 л/моль=0,05 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль магнію Mg  і 2 моль хлоридної кислоти HCl з утворенням 1 моль водню H2кількість речовини водню і магнію однакова, тому y(Mg)=y(H2)=0,05 моль, а кількість речовини хлоридної кислоти удвічі більша, ніж кількість речовини водню, тому 

y(HCl)=2y(H2)= 20,05 моль=0,1 моль.

Масу заданої порції речовини знаходимо за формулою m=y•M, де Мrг/моль=М.

Обчислюємо масу магнію кількістю речовини 0,05 моль.

M(Mg)=Mr(Mgг/моль=Ar(Mgг/моль=24 г/моль.

m(Mg)=0,05 моль•24 г/моль=1,2 г.

Обчислюємо масу хлоридної кислоти кількістю речовини 0,1 моль.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5M(HCl)=36,5 г/моль.

m(HCl)=0,1 моль•36,5 г/моль=3,65 г.

Відповідь:  m(Mg)=1,2 г; m(НCl)=3,65 г.

Задача 2. Від взаємодії кальцію з водою виділився водень об'ємом 1,12 л (н.у.). Обчисліть, які маси вихідних речовин вступили в реакцію?

Дано: V(H2)=1,12 л. Знайти: m(Cа)-? m(H2O)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

     x г         у г                           1,12 л                 

     Cа  +  2H2O     =     Cа(ОН)2   + H2  

    40 г        36 г                          22,4 л  

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа  і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) речовин  й, відповідно, масу 1 моль кальцію  Cа і масу 2 моль води H2O.

Mr()=Ar()=40M()=40 г/моль. Маса 1 моль=40 г.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=36 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення маси кальцію .

х г / 40 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси х=1,12 л• 40 г / 22,4 л=2 г.

Пропорція для обчислення маси води H2O.

 у г / 36 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси у=1,12 л• 36 г / 22,4 л=1,8 г.

Відповідь:  m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: Cа+2H2O=Cа(ОН)2+H2 

Обчислюємо кількість речовини водню H2 об'ємом 1,12 л за формулою y=V/Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у

y(H2)=1,12 л: 22,4 л/моль=0,05 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа  і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2кількість речовини водню і кальцію однакова, тому  y()=0,05 моль, а кількість речовини води є у два рази більшою, тому y(H2O)=0,1 моль.

Обчислюємо молярні маси кальцію Са і води H2O.

Mr()=Ar()=40M()=40 г/моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

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

Обчислюємо масу кальцію Cа кількістю речовини 0,05 моль.

m()=0,05 моль•40 г/моль=2 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,1 моль.

 m(H2O)=0,1 моль•18 г/моль=1,8 г.

 Відповідь:  m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.

IV рівень

Задача 3. Від взаємодії барію з водою утворився барій гідроксид кількістю речовини 0,2 моль. Обчисліть кількості речовин і маси барію та води, що вступили в реакцію. Який об'єм газу виділився при цьому? (н.у.)

Дано: y(Ba(OH)2)=0,2 моль.

Знайти: y(Ba)-? y(H2O)-? m(Ba)-? m(H2O)-? V(H2)-? 

Розв'язання.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

 x моль        y моль      0,2 моль    z л               

   Ba     +   2H2O   =    Ba(OH)2   + H2

   1 моль      2 моль       1 моль      22,4 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2  і виділенням 1 моль водню Н(1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.), зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо три пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення кількості речовини барію Ва.

х моль/1моль=0,2 моль/1 моль, звідси х=0,2моль•1моль/1моль=0,2 моль.

Пропорція для обчислення кількості речовини води H2O.

у моль/2моль=0,2 моль/1 моль, звідси у=0,2моль•2моль/1моль=0,4 моль.

Пропорція для обчислення об'єму водню H2.

0,2 моль/1моль=z л/22,4 л, звідси z=0,2моль•22,4 л/1моль=4,48 л.

Масу заданої порції речовини знаходимо за формулою m=y•M, де Мrг/моль=M.

Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль. 

Mr(Ва)=Ar(Ва)=137M(Ва)= 137 г/моль.

m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.

Відповідь:  m(Ва)=27,4 гm(Н2О)=7,2 гy(Ва)=0,2 моль

y(Н2О)=0,4 мольV(H2)= 4,48 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2  і виділенням 1 моль водню Н, кількості речовин барій гідроксиду, барію і водню однакова, тому 

y(Ba)=0,2 моль і y(H2)=0,2 моль, а кількість речовини води удвічі більша, тому

 y(H2O)=0,4 моль.

Обчислюємо молярні маси барію Ва і води H2O.

Mr(Ва)=Ar(Ва)=137M(Ва)= 137 г/моль.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

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

Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль. 

m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль. 

m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.

Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у.

V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.

Відповідь:  m(Ва)=27,4 гm(Н2О)=7,2 гy(Ва)=0,2 моль

y(Н2О)=0,4 мольV(H2)= 4,48 л.

Завдання 3. Деякі мінеральні води Прикарпаття належать до сульфатно-кальцієво-магнієвих. Здійсніть умовний експеримент для підтвердження наявності відповідних йонів у складі води. Напишіть рівняння якісних реакцій.

MgSO4 + BaCl2 = MgCl2 + BaSO4↓ - утворюється білий, нерозчинний у кислотах осад.

CaSO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + CaCO3↓ - розчин стає каламутним.

MgSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Mg(OH)2↓ - утворюється білий аморфний осад.

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут... 

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...