Номер С, страница 32 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

1. Закончите уравнения химических реакций и определите их тип. Расставьте коэффициенты. Вместо знака "?" вставьте формулы соответствующих веществ:

$Al_2S_3 + HCl \to ? + ?$

$NH_3 \to ? + ?$

$CuCO_3 \to ? + ?$

$N_2 + O_2 \to ?$

$P + Cl_2 \to ?$

2. Закончите уравнения химических реакций и расставьте коэффициенты, определите тип каждой из них:

$AgNO_3 + Zn \to Zn(NO_3)_2 + ?$

$K_2S + CuCl_2 \to KCl + ?$

$Fe + ? \to FeCl_3$

$Na_2o + H_3PO_4 \to Na_3PO_4 + ?$

$FeCl_3 + ? \to FeCl_2$

$FeS + HCl \to ? + ?$

3. Вместо вопросительного знака в схемах химических уравнений вставьте формулы соответствующих веществ. Расставьте коэффициенты и определите тип каждой реакции:

$? + ? \to NaCl + H_2$

$? + ? \to CO_2$

$? + ? \to HgO$

$? + ? \to CuCl_2 + H_2O$

$? \to Cao + CO_2$

1. Назовите физические свойства железа и серы.

Железо (Fe) — это металл серого цвета с характерным металлическим блеском. Оно твердое, пластичное, ковкое, обладает высокой тепло- и электропроводностью, а также выраженными магнитными свойствами (притягивается магнитом).

Сера (S) — это неметалл, твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Она хрупкая, нерастворима в воде, имеет низкую температуру плавления, является диэлектриком (не проводит электрический ток) и не обладает магнитными свойствами.

Ответ: Железо — твердый, пластичный, ковкий металл серого цвета с металлическим блеском, обладает магнитными свойствами. Сера — твердое, хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета, не обладающее магнитными свойствами.

2. Классифицируйте исходные вещества и продукт реакции на простые и сложные.

Исходные вещества — железо (Fe) и сера (S). Каждое из этих веществ состоит из атомов только одного химического элемента, поэтому они являются простыми веществами.

Продукт реакции — сульфид железа(II) (FeS). Это вещество состоит из атомов двух разных химических элементов (железа и серы), соединенных вместе, поэтому оно является сложным веществом.

Ответ: Исходные вещества (железо и сера) — простые. Продукт реакции (сульфид железа) — сложное.

3. Отличаются ли исходные вещества и продукт реакции по физическим свойствам?

Да, отличаются кардинально. Исходные вещества — это серое магнитное железо и желтая немагнитная сера. Продукт реакции, сульфид железа(II), представляет собой темное (черное или темно-серое) твердое вещество, которое является хрупким и, в отличие от чистого железа, не проявляет сильных магнитных свойств. Это доказывает, что в результате химической реакции образовалось новое вещество с новым набором свойств.

Ответ: Да, отличаются. Железо — серое, магнитное; сера — желтая, хрупкая; сульфид железа — темный, хрупкий, не обладает магнитными свойствами железа.

4. Какова масса полученного продукта?

Дано:

$m(Fe) = 3,5 \ г$

$m(S) = 2 \ г$

$m(Fe) = 0,0035 \ кг$

$m(S) = 0,002 \ кг$

Найти:

$m(FeS) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

$Fe + S \rightarrow FeS$

2. Найдем молярные массы реагентов, используя их относительные атомные массы ($A_r(Fe) = 56$, $A_r(S) = 32$):

$M(Fe) = 56 \ г/моль$

$M(S) = 32 \ г/моль$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) каждого из реагентов:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{3,5 \ г}{56 \ г/моль} = 0,0625 \ моль$

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{2 \ г}{32 \ г/моль} = 0,0625 \ моль$

4. Согласно уравнению реакции, железо и сера реагируют в мольном соотношении $1:1$. Поскольку количества веществ железа и серы равны ($n(Fe) = n(S)$), оба реагента вступят в реакцию полностью, без остатка.

5. Согласно закону сохранения массы веществ, масса продуктов реакции равна массе исходных веществ, вступивших в реакцию. Так как оба реагента реагируют полностью, масса полученного сульфида железа будет равна сумме масс исходных железа и серы:

$m(FeS) = m(Fe) + m(S) = 3,5 \ г + 2 \ г = 5,5 \ г$

Ответ: Масса полученного продукта (сульфида железа) составляет 5,5 г.

5. Могут ли оставаться примеси железа или серы вместе с продуктом реакции? Как можно определить, есть ли эти примеси?

Теоретически, если точно соблюдены массовые соотношения ($m(Fe) : m(S) = 7:4$), то примесей остаться не должно. В данном опыте взято $3,5 \ г$ железа и $2 \ г$ серы, что соответствует соотношению $3,5:2 = 7:4$, поэтому реакция должна пройти до конца. Однако на практике из-за неполного протекания реакции или неточности взвешивания могут остаться избытки одного из реагентов.

Определить наличие примесей можно, используя их отличительные физические свойства:

• Наличие избытка железа можно определить с помощью магнита. Если поднести магнит к продукту реакции, частички непрореагировавшего железа притянутся к нему, в то время как сульфид железа(II) не обладает такими свойствами.
• Наличие избытка серы можно обнаружить несколькими способами: визуально (по наличию желтых вкраплений), либо обработав образец продукта сероуглеродом ($CS_2$). Сера растворяется в сероуглероде, а сульфид железа и железо — нет. После фильтрования и испарения сероуглерода останется кристаллическая сера.

Ответ: Да, могут, если соотношение реагентов было нестехиометрическим или реакция прошла не до конца. Примесь железа можно определить магнитом, а примесь серы — по желтым вкраплениям или растворением в сероуглероде.

6. Правильность какого химического закона доказана с помощью этого опыта?

Этот опыт иллюстрирует и доказывает два фундаментальных химических закона:

1. Закон сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. В данном опыте, измерив массу реагентов ($3,5 \ г + 2 \ г = 5,5 \ г$) и массу продукта ($5,5 \ г$), можно убедиться в справедливости этого закона.
2. Закон постоянства состава вещества: любое определенное химически чистое соединение, независимо от способа его получения, состоит из одних и тех же химических элементов, причем соотношение их масс постоянно. В задании указано теоретическое соотношение масс $m(Fe) : m(S) = 7:4$, которое и было взято для проведения опыта. Получение чистого сульфида железа подтверждает этот закон.

Ответ: С помощью этого опыта доказана правильность закона сохранения массы веществ и закона постоянства состава вещества.