Номер 13, страница 128 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. С помощью метода электронного баланса составьте уравнение химической реакции, схема которой

$Al + CuO \rightarrow Al_2O_3 + Cu$

Укажите окислитель и восстановитель в этом процессе.

Определите массу полученного оксида алюминия, если в реакцию вступил оксид меди(II) массой 48 г.

С помощью метода электронного баланса составьте уравнение химической реакции, схема которой Al + CuO → Al₂O₃ + Cu

1. Сначала определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$ \overset{0}{Al} + \overset{+2}{Cu}\overset{-2}{O} \rightarrow \overset{+3}{Al}_2\overset{-2}{O}_3 + \overset{0}{Cu} $

2. Видно, что степени окисления изменили алюминий и медь. Составим электронный баланс, чтобы найти коэффициенты.

Алюминий отдает 3 электрона, его степень окисления повышается. Это процесс окисления. Алюминий является восстановителем.

$ Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} $

Медь принимает 2 электрона, ее степень окисления понижается. Это процесс восстановления. Медь в составе оксида меди(II) является окислителем.

$ Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0 $

3. Найдем наименьшее общее кратное для числа отданных (3) и принятых (2) электронов. Оно равно 6. Чтобы уравнять число электронов, домножим первую полуреакцию на 2, а вторую на 3.

$ Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} $ | 2

$ Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0 $ | 3

4. Полученные множители (2 и 3) являются коэффициентами в уравнении реакции. Коэффициент 2 ставим перед алюминием, а коэффициент 3 — перед веществами, содержащими медь ($CuO$ и $Cu$).

$ 2Al + 3CuO \rightarrow Al_2O_3 + 3Cu $

Проверяем количество атомов кислорода: слева 3, справа 3. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $ 2Al + 3CuO \rightarrow Al_2O_3 + 3Cu $.

Укажите окислитель и восстановитель в этом процессе

В ходе реакции алюминий ($Al$) отдает электроны, повышая свою степень окисления с 0 до +3. Вещество, отдающее электроны, является восстановителем.

Медь ($Cu$) в составе оксида меди(II) ($CuO$) принимает электроны, понижая свою степень окисления с +2 до 0. Вещество, принимающее электроны, является окислителем.

Ответ: Восстановитель — $Al$ (алюминий), окислитель — $CuO$ (оксид меди(II)).

Определите массу полученного оксида алюминия, если в реакцию вступил оксид меди(II) массой 48 г.

$m(CuO) = 48 \text{ г}$

$m(Al_2O_3) - ?$

1. Используем сбалансированное уравнение реакции:

$ 2Al + 3CuO \rightarrow Al_2O_3 + 3Cu $

2. Найдем молярные массы оксида меди(II) и оксида алюминия.

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

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

Молярная масса оксида алюминия ($Al_2O_3$):

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

3. Вычислим количество вещества (число моль) оксида меди(II) массой 48 г:

$ n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{48 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.6 \text{ моль} $

4. По уравнению реакции, из 3 моль $CuO$ образуется 1 моль $Al_2O_3$. Составим пропорцию для нахождения количества вещества $Al_2O_3$:

$ \frac{n(CuO)}{3} = \frac{n(Al_2O_3)}{1} $

Отсюда количество вещества оксида алюминия:

$ n(Al_2O_3) = \frac{n(CuO)}{3} = \frac{0.6 \text{ моль}}{3} = 0.2 \text{ моль} $

5. Теперь найдем массу 0.2 моль оксида алюминия:

$ m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = 0.2 \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 20.4 \text{ г} $

Ответ: масса полученного оксида алюминия равна 20,4 г.