Номер В, страница 169 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

1. Напишите уравнения реакций, позволяющие осуществить следующие превращения:

$Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow Feo \rightarrow FeSO_4$

2. Напишите уравнения реакций, характеризующие амфотерные свойства гидроксида алюминия.

3. Определите формулы веществ А и В, укажите условия протекания реакций. Напишите уравнения реакций:

$Na \rightarrow A \rightarrow NaOH \rightarrow B \rightarrow Cuo \rightarrow Cu$

1. Дано:

$m(H_2O) = 100 \text{ г}$

Количество структурных единиц оксида алюминия равно количеству структурных единиц воды: $N(Al_2O_3) = N(H_2O)$.

Найти:

$m(Al_2O_3)$ - ?

Решение:

1. Условие, что количество структурных единиц (молекул) двух веществ одинаково, означает, что их количества вещества (число моль) также равны: $n(Al_2O_3) = n(H_2O)$.

2. Найдем количество вещества воды ($H_2O$) в 100 г. Для этого сначала вычислим молярную массу воды.

Молярная масса воды $M(H_2O)$:

$M(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

Количество вещества воды $n(H_2O)$:

$n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{100 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}}$

3. Согласно условию, количество вещества оксида алюминия ($Al_2O_3$) равно количеству вещества воды:

$n(Al_2O_3) = n(H_2O) = \frac{100}{18} \text{ моль}$

4. Найдем массу оксида алюминия. Для этого сначала вычислим его молярную массу.

Молярная масса оксида алюминия $M(Al_2O_3)$:

$M(Al_2O_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}$

Масса оксида алюминия $m(Al_2O_3)$:

$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = \frac{100}{18} \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} \approx 566,67 \text{ г}$

Округлив до десятых, получаем 566,7 г.

Ответ: 566,7 г

2. Дано:

$m(Fe_2O_3) = 500 \text{ г}$ (оксид железа (III))

Найти:

$m(O)$ - ?

Решение:

1. Массу кислорода можно найти через его массовую долю в оксиде железа (III), формула которого $Fe_2O_3$.

2. Рассчитаем молярную массу оксида железа (III) $M(Fe_2O_3)$:

$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot A_r(Fe) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем массовую долю ($\omega$) кислорода в $Fe_2O_3$:

$\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M(Fe_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{160} = \frac{48}{160} = 0.3$

4. Найдем массу кислорода в 500 г оксида железа (III):

$m(O) = m(Fe_2O_3) \cdot \omega(O) = 500 \text{ г} \cdot 0.3 = 150 \text{ г}$

Ответ: 150 г

3. Дано:

$m(CuO) = 16 \text{ г}$ (оксид меди (II))

Уравнение реакции: $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

Найти:

$m(H_2SO_4)$ - ?

Решение:

1. Согласно уравнению реакции $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$, серная кислота и оксид меди (II) реагируют в мольном соотношении 1:1. Это значит, что $n(H_2SO_4) = n(CuO)$.

2. Найдем количество вещества оксида меди (II) в 16 г. Сначала вычислим его молярную массу.

Молярная масса оксида меди (II) $M(CuO)$:

$M(CuO) = A_r(Cu) + A_r(O) = 64 + 16 = 80 \text{ г/моль}$

Количество вещества $n(CuO)$:

$n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{16 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

3. Так как $n(H_2SO_4) = n(CuO)$, то $n(H_2SO_4) = 0.2 \text{ моль}$.

4. Найдем массу серной кислоты, необходимую для реакции. Сначала вычислим ее молярную массу.

Молярная масса серной кислоты $M(H_2SO_4)$:

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$

Масса серной кислоты $m(H_2SO_4)$:

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0.2 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 19.6 \text{ г}$

Ответ: 19,6 г

4. Для определения формулы оксида $N_xO_y$ нужно найти соотношение индексов $x : y$, которое равно соотношению количеств вещества (в молях) атомов азота и кислорода: $x : y = n(N) : n(O)$. Количество вещества находится по формуле $n = \frac{m}{M}$. Используем относительные атомные массы: $A_r(N) = 14$, $A_r(O) = 16$.

$m(N) : m(O) = 7 : 4$

$x : y = n(N) : n(O) = \frac{m(N)}{A_r(N)} : \frac{m(O)}{A_r(O)} = \frac{7}{14} : \frac{4}{16} = 0.5 : 0.25$

Чтобы получить целочисленное соотношение, разделим оба числа на наименьшее (0.25): $(\frac{0.5}{0.25}) : (\frac{0.25}{0.25}) = 2 : 1$. Формула оксида: $N_2O$.

Ответ: $N_2O$

$m(N) : m(O) = 7 : 8$

$x : y = n(N) : n(O) = \frac{7}{14} : \frac{8}{16} = 0.5 : 0.5$. Соотношение равно 1 : 1. Формула оксида: $NO$.

Ответ: $NO$

$m(N) : m(O) = 7 : 12$

$x : y = n(N) : n(O) = \frac{7}{14} : \frac{12}{16} = 0.5 : 0.75$. Разделим на 0.25 для получения целых чисел: $(\frac{0.5}{0.25}) : (\frac{0.75}{0.25}) = 2 : 3$. Формула оксида: $N_2O_3$.

Ответ: $N_2O_3$

$m(N) : m(O) = 7 : 16$

$x : y = n(N) : n(O) = \frac{7}{14} : \frac{16}{16} = 0.5 : 1$. Умножим на 2 для получения целых чисел: 1 : 2. Формула оксида: $NO_2$.

Ответ: $NO_2$

$m(N) : m(O) = 7 : 20$

$x : y = n(N) : n(O) = \frac{7}{14} : \frac{20}{16} = 0.5 : 1.25$. Разделим на 0.25 для получения целых чисел: $(\frac{0.5}{0.25}) : (\frac{1.25}{0.25}) = 2 : 5$. Формула оксида: $N_2O_5$.

Ответ: $N_2O_5$

5. Амфотерные оксиды — это оксиды металлов, которые проявляют как кислотные, так и основные свойства, то есть реагируют и с кислотами, и с основаниями. Типичными представителями являются оксиды бериллия ($BeO$), цинка ($ZnO$), алюминия ($Al_2O_3$).

Рассмотрим предложенные ряды:

A. $Cl_2O_7$ (кислотный), $CaO$ (основный), $CO_2$ (кислотный).

B. $SO_3$ (кислотный), $CuO$ (основный), $P_2O_5$ (кислотный).

C. $Al_2O_3$ (амфотерный), $ZnO$ (амфотерный), $BeO$ (амфотерный). Этот ряд состоит только из амфотерных оксидов.

D. $MgO$ (основный), $CaO$ (основный), $SO_2$ (кислотный).

E. $CO_2$ (кислотный), $ZnO$ (амфотерный), $NO_2$ (кислотный).

Таким образом, правильным является ряд C.

Ответ: C. $Al_2O_3, ZnO, BeO$