Номер А, страница 120 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Сравните электронное строение частиц, определите различия:

$\overset{0}{\text{Al}}-\overset{+3}{\text{Al}}$; $\overset{0}{\text{Cl}}-\overset{-3}{\text{Cl}}$

2. Определите направления смещения электронной плотности в парах элементов:

$\text{C}-\text{N}$; $\text{N}-\text{O}$

3. У какого из элементов в приведенных парах более выражены металлические свойства:

$\text{Na}-\text{Mg}$; $\text{Mg}-\text{Al}$; $\text{Al}-\text{Si}$?

1. Дано:

$n(H_2SO_4) = 0,15 \text{ моль}$

$m(KOH) = 8,4 \text{ г}$

Найти:

Достаточно ли $H_2SO_4$ для нейтрализации $KOH$.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом калия:

$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Из уравнения видно, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида калия.

2. Найдем количество вещества гидроксида калия ($KOH$) массой 8,4 г. Молярная масса $KOH$ составляет:

$M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$

Количество вещества $KOH$ равно:

$n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{8,4 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,15 \text{ моль}$

3. Определим, какое количество вещества серной кислоты требуется для нейтрализации 0,15 моль $KOH$. Согласно стехиометрии реакции, количество кислоты должно быть в два раза меньше количества щелочи:

$n_{теор}(H_2SO_4) = \frac{1}{2} n(KOH) = \frac{1}{2} \times 0,15 \text{ моль} = 0,075 \text{ моль}$

4. Сравним теоретически необходимое количество серной кислоты с имеющимся в наличии:

Имеется $0,15 \text{ моль}$ $H_2SO_4$.

Требуется $0,075 \text{ моль}$ $H_2SO_4$.

Так как $0,15 \text{ моль} > 0,075 \text{ моль}$, серной кислоты достаточно для полной нейтрализации гидроксида калия. Кислота находится в избытке.

Ответ: Да, 0,15 моль серной кислоты достаточно для нейтрализации 8,4 г гидроксида калия.

2. Дано:

$m(Li) = 14 \text{ г}$

$m(Na) = 46 \text{ г}$

Найти:

Сравнить объемы выделившегося водорода $V(H_2)$.

Решение:

1. Запишем уравнения реакций взаимодействия лития и натрия с водой:

$2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2\uparrow$

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества лития и выделившегося водорода. Молярная масса лития $M(Li) \approx 7 \text{ г/моль}$.

$n(Li) = \frac{m(Li)}{M(Li)} = \frac{14 \text{ г}}{7 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $Li$ образуется 1 моль $H_2$. Следовательно, количество вещества водорода, выделившегося в первой реакции, равно:

$n_1(H_2) = \frac{1}{2} n(Li) = \frac{1}{2} \times 2 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$

3. Рассчитаем количество вещества натрия и выделившегося водорода. Молярная масса натрия $M(Na) = 23 \text{ г/моль}$.

$n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{46 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $Na$ образуется 1 моль $H_2$. Следовательно, количество вещества водорода, выделившегося во второй реакции, равно:

$n_2(H_2) = \frac{1}{2} n(Na) = \frac{1}{2} \times 2 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$

4. Сравним количества выделившегося водорода: $n_1(H_2) = n_2(H_2) = 1 \text{ моль}$.

Согласно закону Авогадро, равные количества различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) занимают одинаковые объемы. Так как количество молей водорода, выделившегося в обеих реакциях, одинаково, то и объемы выделившегося газа будут равны.

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа (при н.у. 22,4 л/моль).

$V_1(H_2) = 1 \text{ моль} \times V_m$

$V_2(H_2) = 1 \text{ моль} \times V_m$

Следовательно, $V_1(H_2) = V_2(H_2)$.

Ответ: Да, объемы водорода, выделившиеся при взаимодействии 14 г лития и 46 г натрия с водой, одинаковы, так как в обоих случаях образуется по 1 моль водорода.

3. Дано:

$m(NaOH) = 20 \text{ г}$

Найти:

$m(H_2SO_4) = ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

2. Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия ($NaOH$) массой 20 г. Молярная масса $NaOH$:

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Количество вещества $NaOH$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества серной кислоты ($H_2SO_4$), необходимое для нейтрализации 0,5 моль $NaOH$. Стехиометрическое соотношение $n(H_2SO_4) : n(NaOH) = 1 : 2$.

$n(H_2SO_4) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{1}{2} \times 0,5 \text{ моль} = 0,25 \text{ моль}$

4. Рассчитаем массу 0,25 моль серной кислоты. Молярная масса $H_2SO_4$:

$M(H_2SO_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$

Масса $H_2SO_4$:

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \times M(H_2SO_4) = 0,25 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 24,5 \text{ г}$

Ответ: 24,5 г.