Номер А, страница 97 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Приведите примеры процессов, происходящих с участием кислорода (горение, гниение, брожение).

2. Назовите источники загрязнения атмосферного воздуха в вашем регионе.

3. Обоснуйте необходимость «зеленых поясов» вокруг больших городов и крупных промышленных заводов.

1. Дано:

Соединения: $H_2O$, $KMnO_4$, $KClO_3$, $H_2O_2$, $HgO$.

Относительные атомные массы элементов (округленные):

$Ar(H) = 1$

$Ar(O) = 16$

$Ar(K) = 39$

$Ar(Mn) = 55$

$Ar(Cl) = 35.5$

$Ar(Hg) = 201$

Найти:

$\omega(O)$ — массовую долю кислорода в каждом соединении.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

Расчет для воды ($H_2O$):

1. Найдем относительную молекулярную массу воды:

$Mr(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$

2. Рассчитаем массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(H_2O)} = \frac{16}{18} \approx 0.889$ или $88.9\%$

Расчет для перманганата калия ($KMnO_4$):

1. Найдем относительную молекулярную массу перманганата калия:

$Mr(KMnO_4) = 1 \cdot Ar(K) + 1 \cdot Ar(Mn) + 4 \cdot Ar(O) = 39 + 55 + 4 \cdot 16 = 94 + 64 = 158$

2. Рассчитаем массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(KMnO_4)} = \frac{4 \cdot 16}{158} = \frac{64}{158} \approx 0.405$ или $40.5\%$

Расчет для хлората калия ($KClO_3$):

1. Найдем относительную молекулярную массу хлората калия:

$Mr(KClO_3) = 1 \cdot Ar(K) + 1 \cdot Ar(Cl) + 3 \cdot Ar(O) = 39 + 35.5 + 3 \cdot 16 = 74.5 + 48 = 122.5$

2. Рассчитаем массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(KClO_3)} = \frac{3 \cdot 16}{122.5} = \frac{48}{122.5} \approx 0.392$ или $39.2\%$

Расчет для пероксида водорода ($H_2O_2$):

1. Найдем относительную молекулярную массу пероксида водорода:

$Mr(H_2O_2) = 2 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 2 + 32 = 34$

2. Рассчитаем массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(H_2O_2)} = \frac{2 \cdot 16}{34} = \frac{32}{34} \approx 0.941$ или $94.1\%$

Расчет для оксида ртути(II) ($HgO$):

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида ртути(II):

$Mr(HgO) = 1 \cdot Ar(Hg) + 1 \cdot Ar(O) = 201 + 16 = 217$

2. Рассчитаем массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(HgO)} = \frac{16}{217} \approx 0.074$ или $7.4\%$

Ответ: Массовая доля кислорода составляет: в $H_2O$ — $88.9\%$; в $KMnO_4$ — $40.5\%$; в $KClO_3$ — $39.2\%$; в $H_2O_2$ — $94.1\%$; в $HgO$ — $7.4\%$.

2. Для каждой реакции расставим коэффициенты и определим ее тип.

а) $H_2O \rightarrow H_2\uparrow + O_2\uparrow$

Сбалансированное уравнение: $2H_2O \rightarrow 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$

Тип реакции: разложения (из одного сложного вещества образуется несколько более простых веществ).

б) $Mg + O_2 \rightarrow MgO$

Сбалансированное уравнение: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

Тип реакции: соединения (из двух или более простых веществ образуется одно сложное вещество).

в) $H_2O_2 \rightarrow H_2O + O_2$

Сбалансированное уравнение: $2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2\uparrow$

Тип реакции: разложения (из одного сложного вещества образуется несколько других веществ).

Ответ: а) $2H_2O \rightarrow 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$, реакция разложения; б) $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$, реакция соединения; в) $2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2\uparrow$, реакция разложения.

3. Валентность кислорода в оксидах, как правило, равна II. Исходя из этого, определим валентности других элементов по правилу: суммарная валентность атомов одного элемента в бинарном соединении должна быть равна суммарной валентности атомов другого элемента.

В $PbO_2$: у двух атомов кислорода суммарная валентность $2 \cdot II = IV$. Следовательно, у одного атома свинца (Pb) валентность равна IV.

В $SnO$: у одного атома кислорода валентность II. Следовательно, у одного атома олова (Sn) валентность равна II.

В $B_2O_3$: у трех атомов кислорода суммарная валентность $3 \cdot II = VI$. Следовательно, у двух атомов бора (B) суммарная валентность также VI, а валентность одного атома бора $VI / 2 = III$.

В $SiO_2$: у двух атомов кислорода суммарная валентность $2 \cdot II = IV$. Следовательно, у одного атома кремния (Si) валентность равна IV.

В $Li_2O$: у одного атома кислорода валентность II. Следовательно, у двух атомов лития (Li) суммарная валентность также II, а валентность одного атома лития $II / 2 = I$.

В $Cl_2O_7$: у семи атомов кислорода суммарная валентность $7 \cdot II = XIV$. Следовательно, у двух атомов хлора (Cl) суммарная валентность также XIV, а валентность одного атома хлора $XIV / 2 = VII$.

В $CrO_3$: у трех атомов кислорода суммарная валентность $3 \cdot II = VI$. Следовательно, у одного атома хрома (Cr) валентность равна VI.

Ответ: Валентности элементов: Pb(IV), Sn(II), B(III), Si(IV), Li(I), Cl(VII), Cr(VI).

4. Катализаторы — это химические вещества, которые увеличивают скорость химической реакции, но сами при этом количественно не расходуются и не входят в состав конечных продуктов реакции. Принцип действия катализаторов заключается в том, что они изменяют механизм реакции, предоставляя альтернативный реакционный путь с более низкой энергией активации.

Ответ: Катализаторы — это вещества, которые ускоряют химическую реакцию, но остаются неизменными по ее окончании.