2 вариант, страница 29 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

II вариант.

Цель: определять опытным путем соотношение масс реагирующих веществ.

Реактивы

Железные опилки, сера кристаллическая

Оборудование, посуда

Ложечка или шпатель, технические весы, часовое стекло, спиртовка, спички, штатив с кольцом, фарфоровая чашка, стеклянная палочка, тигель

Ход работы

1. Напишите уравнение реакции взаимодействия железа с серой:

$Fe + S = FeS$

A,

m, г

56 32

56 32

2. Определить соотношение масс реагирующих веществ:

$m (Fe): m (S) = 56:32 = 7:4$

3. Для удобства и экономии реагентов можно брать исходные вещества в соотношении 3,5 : 2, т. е. на технических весах взвесить 3,5 г железа и 2 г серы.

4. Закрепить тигель на кольце штатива, нагреть, перемешивая стеклян-ной палочкой взвешенные железо и серу до образования однородной темной массы сульфида железа (ІІ) (рис. 10).

Вопросы и задания:

1. Назовите физические свойства железа и серы.

2. Классифицируйте исходные вещества и продукт реакции на простые и сложные.

3. Отличаются ли исходные вещества и продукт реакции по физическим свойствам?

4. Какова масса полученного продукта?

5. Могут ли оставаться примеси железа или серы вместе с продуктом реакции? Как можно определить, есть ли эти примеси?

6. Правильность какого химического закона доказана с помощью этого опыта?

1. Дано:

$m(раствора~K_3PO_4) = 300~г$

$\omega(K_3PO_4) = 35\% = 0.35$

Найти:

$m(Ca_3(PO_4)_2) - ?$

Решение:

1. Найдем массу фосфата калия ($K_3PO_4$) в растворе:

$m(K_3PO_4) = m(раствора) \cdot \omega(K_3PO_4) = 300~г \cdot 0.35 = 105~г$

2. Запишем уравнение реакции. Для образования фосфата кальция необходим источник ионов кальция, например, растворимая соль кальция (допустим, хлорид кальция $CaCl_2$). Предполагается, что она взята в избытке или в стехиометрическом количестве.

$2K_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6KCl$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, используя округленные атомные массы (K-39, P-31, O-16, Ca-40):

$M(K_3PO_4) = 3 \cdot 39 + 31 + 4 \cdot 16 = 117 + 31 + 64 = 212~г/моль$

$M(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310~г/моль$

4. Найдем количество вещества фосфата калия:

$\nu(K_3PO_4) = \frac{m(K_3PO_4)}{M(K_3PO_4)} = \frac{105~г}{212~г/моль} \approx 0.4953~моль$

5. По уравнению реакции, из 2 моль $K_3PO_4$ образуется 1 моль $Ca_3(PO_4)_2$. Значит, количество вещества фосфата кальция будет в 2 раза меньше:

$\nu(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{1}{2} \nu(K_3PO_4) = \frac{1}{2} \cdot 0.4953~моль \approx 0.24765~моль$

6. Найдем массу образовавшегося фосфата кальция:

$m(Ca_3(PO_4)_2) = \nu(Ca_3(PO_4)_2) \cdot M(Ca_3(PO_4)_2) = 0.24765~моль \cdot 310~г/моль \approx 76.77~г$

Ответ: масса фосфата кальция равна 76,77 г.

2. Уравнения реакций для получения двух простых и пяти сложных веществ из Na, O₂, P, H₂O.

Получение простых веществ:

1. $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$ (получен водород $H_2$)

2. $2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow$ (получен кислород $O_2$)

Получение сложных веществ:

1. $4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$ (оксид натрия)

2. $4P + 5O_2 \xrightarrow{t} 2P_2O_5$ (оксид фосфора(V))

3. $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$ (гидроксид натрия)

4. $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота)

5. $3NaOH + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$ (фосфат натрия)

Ответ:

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

$2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow$

$4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$

$4P + 5O_2 \xrightarrow{t} 2P_2O_5$

$Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

$3NaOH + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

3. а) Уравнения реакций для генетической связи:

1. $2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$

2. $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

3. $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

4. $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

5. $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

6. $CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

7. $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$; затем $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Ответ:

$2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow; CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

б) Уравнения реакций для генетической связи:

1. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. $SO_2 + H_2O \rightleftarrows H_2SO_3$

3. $H_2SO_3 + NaOH \rightarrow NaHSO_3 + H_2O$ (или $SO_2 + NaOH_{недостаток} \rightarrow NaHSO_3$)

4. $SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

5. $NaHSO_3 + NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

6. $Na_2SO_3 + SO_2 + H_2O \rightarrow 2NaHSO_3$

Ответ:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

$SO_2 + H_2O \rightleftarrows H_2SO_3$

$H_2SO_3 + NaOH \rightarrow NaHSO_3 + H_2O$

$SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

$NaHSO_3 + NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

$Na_2SO_3 + SO_2 + H_2O \rightarrow 2NaHSO_3$