Номер С, страница 90 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Сколько граммов хлората калия ($KClO_3$) необходимо для получения 0,672 л кислорода (н.у.)?

Ответ: 2,45 г.

2. Вычислите массу воды, образовавшейся при взаимодействии 40 г $CuO$ с водородом.

Ответ: 9 г.

3. Определите формулы веществ, если массовые отношения элементов в них таковы:

$m (P): m (O) = 31:40$

$m (Na): m (C): m (O) = 23:6:24$

$m (H): m (N): m (O) = 1:14:48$

4. Какой объем кислорода (н.у.) образуется при разложении перманганата калия массой 4,74 г?

Ответ: 0,336 л.

5. Сравните свойства кислорода и водорода, используя таблицу 9.

1. Примеры уравнений реакций с участием водорода:

1. Горение водорода в кислороде с образованием воды. Это экзотермическая реакция, которая используется, например, в ракетных двигателях.

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + Q$

2. Восстановление оксида меди(II) водородом при нагревании. Этот процесс используется в металлургии для получения чистых металлов.

$CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$

Применение водорода в этих процессах основано на его химических свойствах. Во-первых, водород является сильным восстановителем, то есть он способен отнимать кислород у других элементов (как в реакции с оксидом меди). Во-вторых, реакция горения водорода является высоко экзотермической, то есть выделяет большое количество теплоты, что делает его эффективным и экологически чистым топливом, так как продуктом сгорания является только вода.

Ответ: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$; $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$. Применение основано на его сильных восстановительных свойствах и высокой теплоте сгорания.

2. Уравнения реакций восстановления оксидов вольфрама(VI) и свинца(II) водородом:

Восстановление оксида вольфрама(VI):

$WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} W + 3H_2O$

Восстановление оксида свинца(II):

$PbO + H_2 \xrightarrow{t} Pb + H_2O$

Ответ: $WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} W + 3H_2O$; $PbO + H_2 \xrightarrow{t} Pb + H_2O$.

3. Водород применяют при получении металлов из их оксидов, так как он является эффективным и "чистым" восстановителем. Вступая в реакцию с оксидом металла при высокой температуре, водород отнимает у него кислород, восстанавливая металл до простого вещества. Единственным побочным продуктом такой реакции является вода, которая легко удаляется из зоны реакции и не загрязняет ни полученный металл, ни окружающую среду. Это позволяет получать металлы высокой чистоты.

Ответ: Водород является сильным и экологически чистым восстановителем, продуктом реакции восстановления является только вода, что позволяет получать чистые металлы.

4. Водород можно собрать в приборе, изображенном на рисунке слева. Этот метод называется собиранием газа путем вытеснения воздуха.

Это возможно потому, что водород значительно легче воздуха. Молярная масса водорода ($H_2$) составляет примерно 2 г/моль, в то время как средняя молярная масса воздуха – около 29 г/моль. Из-за низкой плотности газообразный водород поднимается вверх. Поэтому для его сбора сосуд-приемник (в данном случае пробирка) должен быть расположен отверстием вниз. Водород, поступая в пробирку, будет скапливаться в ее верхней части, вытесняя более тяжелый воздух вниз через открытое отверстие.

Ответ: Водород можно собрать в приборе, изображенном слева, так как водород намного легче воздуха и для его сбора пробирку нужно держать вверх дном.

5. Чтобы различить водород и кислород в двух закрытых пробирках, можно использовать горящую или тлеющую лучинку.

1. Тест на кислород: Откройте одну из пробирок и внесите в нее тлеющую лучинку (деревянную щепку, которую зажгли и затем потушили, оставив кончик тлеющим). Если лучинка ярко вспыхнет, значит, в пробирке находится кислород, так как кислород поддерживает горение.

2. Тест на водород: Откройте другую пробирку и поднесите к ее отверстию зажженную лучинку. Если раздастся характерный хлопок ("лающий" звук), значит, в пробирке находится водород. Это происходит из-за быстрой реакции горения водорода в смеси с кислородом воздуха.

Для надежности следует провести оба теста с каждой пробиркой.

Ответ: Кислород можно обнаружить с помощью тлеющей лучинки (она вспыхнет), а водород – с помощью горящей лучинки (раздастся хлопок).