Вспомните!, страница 85 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните: кислород - элемент $(O)$. кислород - простое вещество $(O_2)$.

воздух

1. Дано:

$m(PbO) = 44,6$ г

Найти:

$m(H_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции восстановления оксида свинца(II) водородом:

$PbO + H_2 \rightarrow Pb + H_2O$

2. Найдем молярные массы оксида свинца(II) и водорода, используя целочисленные значения атомных масс (Ar(Pb)=207, Ar(O)=16, Ar(H)=1):

$M(PbO) = 207 + 16 = 223$ г/моль

$M(H_2) = 2 \times 1 = 2$ г/моль

3. Найдем количество вещества (моль) оксида свинца(II):

$n(PbO) = \frac{m(PbO)}{M(PbO)} = \frac{44,6 \text{ г}}{223 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между $PbO$ и $H_2$ составляет 1:1. Следовательно, количество вещества водорода равно количеству вещества оксида свинца:

$n(H_2) = n(PbO) = 0,2$ моль

5. Найдем массу водорода, необходимую для реакции:

$m(H_2) = n(H_2) \times M(H_2) = 0,2 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 0,4$ г

Ответ: 0,4 г.

2. Для завершения уравнений необходимо определить продукты реакций и расставить коэффициенты.

1) Восстановление оксида ртути(II) водородом. Продукты - металлическая ртуть и вода.

$HgO + H_2 \rightarrow Hg + H_2O$

2) Реакция замещения между магнием и серной кислотой. Магний, как более активный металл, вытесняет водород из кислоты. Продукты - сульфат магния и водород.

$Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2$

3) Реакция замещения между алюминием и соляной кислотой. Алюминий вытесняет водород. Продукты - хлорид алюминия ($AlCl_3$) и водород. Необходимо уравнять.

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$

Ответ: $HgO + H_2 \rightarrow Hg + H_2O$; $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2$; $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$.

3. Дано:

$m(Al) = 5,4$ г

Найти:

$m(H_2)$ - ?

$m(H_2O)$ - ?

Решение:

Это задача в два действия. Сначала найдем массу водорода, полученного в первой реакции, а затем массу воды, полученной во второй.

Этап 1: Реакция алюминия с соляной кислотой

1. Уравнение реакции:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$

2. Рассчитаем молярные массы, используя целочисленные атомные массы (Ar(Al)=27, Ar(H)=1):

$M(Al) = 27$ г/моль

$M(H_2) = 2 \times 1 = 2$ г/моль

3. Найдем количество вещества алюминия:

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль

4. По уравнению реакции, из 2 моль Al образуется 3 моль $H_2$. Соотношение $n(Al) : n(H_2) = 2 : 3$. Найдем количество вещества водорода:

$n(H_2) = \frac{3}{2} \times n(Al) = \frac{3}{2} \times 0,2 \text{ моль} = 0,3$ моль

5. Рассчитаем массу выделившегося водорода:

$m(H_2) = n(H_2) \times M(H_2) = 0,3 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 0,6$ г

Этап 2: Реакция горения водорода

1. Уравнение реакции:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

2. Весь полученный водород ($m(H_2) = 0,6$ г, $n(H_2) = 0,3$ моль) вступает в реакцию. Рассчитаем молярную массу воды (Ar(O)=16):

$M(H_2O) = 2 \times 1 + 16 = 18$ г/моль

3. По уравнению реакции, из 2 моль $H_2$ образуется 2 моль $H_2O$. Соотношение $n(H_2) : n(H_2O) = 2 : 2 = 1 : 1$. Следовательно:

$n(H_2O) = n(H_2) = 0,3$ моль

4. Рассчитаем массу образовавшейся воды:

$m(H_2O) = n(H_2O) \times M(H_2O) = 0,3 \text{ моль} \times 18 \text{ г/моль} = 5,4$ г

Ответ: 0,6 г $H_2$; 5,4 г $H_2O$.