Вспомните!, страница 99 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Ядро, электроны, электронная формула

1. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:

Завершенные и сбалансированные уравнения реакций:

$4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \xrightarrow{\text{kat}} 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O}$

$2\text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O}$

$2\text{CO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2$

$\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

Реакции с участием кислорода называются реакциями окисления. Если они протекают с выделением тепла и света, их называют реакциями горения.

Во всех этих реакциях кислород понижает свою степень окисления с 0 (в простом веществе $\text{O}_2$) до -2 (в оксидах и воде), принимая электроны. Вещество, принимающее электроны, является окислителем.

Ответ: Уравнения реакций: $4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O}$; $2\text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O}$; $2\text{CO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2$; $\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$. Реакции с участием кислорода называются реакциями окисления. Кислород является окислителем.

2. Определите массу и количество вещества кислорода, который выделится при разложении 24,5 г хлората калия KClO₃.

Дано:

$m(\text{KClO}_3) = 24.5 \text{ г}$

Найти:

$m(\text{O}_2)$ - ?

$n(\text{O}_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции термического разложения хлората калия:

$2\text{KClO}_3 \xrightarrow{t} 2\text{KCl} + 3\text{O}_2\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы хлората калия $(\text{KClO}_3)$ и кислорода $(\text{O}_2)$, используя периодическую таблицу химических элементов:

$M(\text{KClO}_3) = M(\text{K}) + M(\text{Cl}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 39 + 35.5 + 3 \cdot 16 = 122.5 \text{ г/моль}$

$M(\text{O}_2) = 2 \cdot M(\text{O}) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества $(\text{n})$ хлората калия массой 24,5 г по формуле $n = m/M$:

$n(\text{KClO}_3) = \frac{m(\text{KClO}_3)}{M(\text{KClO}_3)} = \frac{24.5 \text{ г}}{122.5 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества выделившегося кислорода. Из уравнения видно, что из 2 моль $\text{KClO}_3$ образуется 3 моль $\text{O}_2$. Составим пропорцию:

$\frac{n(\text{KClO}_3)}{n(\text{O}_2)} = \frac{2}{3}$

$n(\text{O}_2) = \frac{3}{2} \cdot n(\text{KClO}_3) = \frac{3}{2} \cdot 0.2 \text{ моль} = 0.3 \text{ моль}$

5. Найдем массу кислорода, зная его количество вещества, по формуле $m = n \cdot M$:

$m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot M(\text{O}_2) = 0.3 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 9.6 \text{ г}$

Ответ: Масса выделившегося кислорода составляет 9,6 г, а его количество вещества - 0,3 моль.

3. Одинаковы ли будут массы кислорода, образовавшегося при разложении 5 моль следующих веществ: KClO₃, KMnO₄, H₂O₂, HgO? Ответ подтвердите расчетами.

Дано:

$n(\text{KClO}_3) = 5 \text{ моль}$

$n(\text{KMnO}_4) = 5 \text{ моль}$

$n(\text{H}_2\text{O}_2) = 5 \text{ моль}$

$n(\text{HgO}) = 5 \text{ моль}$

Найти:

Сравнить массы $m(\text{O}_2)$, полученные из каждого вещества.

Решение:

Рассчитаем массу кислорода, которая образуется при разложении 5 моль каждого из указанных веществ. Молярная масса кислорода $M(\text{O}_2) = 32 \text{ г/моль}$.

1. Разложение хлората калия $(\text{KClO}_3)$:

$2\text{KClO}_3 \rightarrow 2\text{KCl} + 3\text{O}_2$

Из 2 моль $\text{KClO}_3$ образуется 3 моль $\text{O}_2$.

Из 5 моль $\text{KClO}_3$ образуется $n(\text{O}_2) = \frac{5 \cdot 3}{2} = 7.5 \text{ моль}$.

$m(\text{O}_2) = 7.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 240 \text{ г}$.

2. Разложение перманганата калия $(\text{KMnO}_4)$:

$2\text{KMnO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2$

Из 2 моль $\text{KMnO}_4$ образуется 1 моль $\text{O}_2$.

Из 5 моль $\text{KMnO}_4$ образуется $n(\text{O}_2) = \frac{5 \cdot 1}{2} = 2.5 \text{ моль}$.

$m(\text{O}_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 80 \text{ г}$.

3. Разложение пероксида водорода $(\text{H}_2\text{O}_2)$:

$2\text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$

Из 2 моль $\text{H}_2\text{O}_2$ образуется 1 моль $\text{O}_2$.

Из 5 моль $\text{H}_2\text{O}_2$ образуется $n(\text{O}_2) = \frac{5 \cdot 1}{2} = 2.5 \text{ моль}$.

$m(\text{O}_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 80 \text{ г}$.

4. Разложение оксида ртути(II) $(\text{HgO})$:

$2\text{HgO} \rightarrow 2\text{Hg} + \text{O}_2$

Из 2 моль $\text{HgO}$ образуется 1 моль $\text{O}_2$.

Из 5 моль $\text{HgO}$ образуется $n(\text{O}_2) = \frac{5 \cdot 1}{2} = 2.5 \text{ моль}$.

$m(\text{O}_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 80 \text{ г}$.

Сравнивая полученные массы, видим, что масса кислорода, выделяющегося из $\text{KClO}_3$ (240 г), отличается от масс кислорода, выделяющегося из $\text{KMnO}_4$, $\text{H}_2\text{O}_2$ и $\text{HgO}$ (по 80 г).

Ответ: Нет, массы кислорода не будут одинаковы. Расчеты показывают, что при разложении 5 моль $\text{KClO}_3$ выделится 240 г $\text{O}_2$, а при разложении 5 моль каждого из веществ $\text{KMnO}_4$, $\text{H}_2\text{O}_2$ и $\text{HgO}$ выделится по 80 г $\text{O}_2$.