Страница 47 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. Разложение дихромата аммония описывается схемой

$(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2 \uparrow + H_2O$

Составьте уравнение этой реакции.

Информация, которую можно получить из уравнения реакции:

1)

2)

3)

Решение:

Для составления уравнения реакции из предложенной схемы необходимо уравнять количество атомов каждого химического элемента в левой (реагенты) и правой (продукты) частях.
Исходная схема: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2\uparrow + H_2O$

Подсчитаем количество атомов каждого элемента:

В левой части (реагенты):
N (азот): 2
H (водород): 4 × 2 = 8
Cr (хром): 2
O (кислород): 7

В правой части (продукты):
Cr (хром): 2
O (кислород): 3 (в $Cr_2O_3$) + 1 (в $H_2O$) = 4
N (азот): 2
H (водород): 2

Количество атомов хрома (Cr) и азота (N) в обеих частях одинаково. Необходимо уравнять количество атомов водорода (H) и кислорода (O). В левой части 8 атомов водорода, а в правой — 2. Чтобы их уравнять, нужно поставить коэффициент 4 перед формулой воды ($H_2O$).

$(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2\uparrow + 4H_2O$

Теперь снова проверим количество атомов в правой части:
H (водород): 4 × 2 = 8.
O (кислород): 3 (в $Cr_2O_3$) + 4 × 1 (в $4H_2O$) = 7.
Теперь количество всех атомов в левой и правой частях совпадает. Уравнение составлено верно.

Ответ: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2\uparrow + 4H_2O$.

1) Уравнение реакции информирует о качественном составе участников процесса. Оно показывает, что исходным веществом (реагентом) является дихромат аммония $(NH_4)_2Cr_2O_7$, а продуктами реакции являются оксид хрома(III) $Cr_2O_3$, азот $N_2$ и вода $H_2O$. Также уравнение может содержать информацию об агрегатном состоянии веществ: стрелка вверх ($\uparrow$) рядом с азотом указывает на то, что это газ, выделяющийся в ходе реакции.
Ответ: Качественный состав реагентов и продуктов, а также их агрегатное состояние.

2) Уравнение реакции предоставляет количественную информацию в виде стехиометрических коэффициентов. Эти коэффициенты отражают мольные соотношения веществ. В данной реакции 1 моль дихромата аммония разлагается с образованием 1 моля оксида хрома(III), 1 моля азота и 4 молей воды. Математически это выражается как $n((NH_4)_2Cr_2O_7) : n(Cr_2O_3) : n(N_2) : n(H_2O) = 1:1:1:4$. На основе этих соотношений можно выполнять расчеты масс или объемов (для газов) участников реакции.
Ответ: Количественные (мольные) соотношения участников реакции.

3) Уравнение реакции позволяет классифицировать химический процесс. Так как из одного сложного вещества образуется несколько новых, более простых веществ, это реакция разложения. Кроме того, это окислительно-восстановительная реакция, поскольку происходит изменение степеней окисления элементов: азот повышает свою степень окисления с -3 до 0 (окисляется), а хром понижает свою степень окисления с +6 до +3 (восстанавливается).
Ответ: Тип химической реакции (реакция разложения, окислительно-восстановительная реакция).

3. По уравнению реакции рассчитайте $M_r$ недостающего реагента и установите его формулу.

$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

$M_r(Zn)$ =

$M_r(ZnCl_2)$ =

$M_r(H_2)$ =

$M_r(HCl)$ =

Тип реакции —

Для выполнения задания сначала установим формулу недостающего реагента, проанализировав уравнение реакции, а затем рассчитаем относительные молекулярные массы ($M_r$) и определим тип реакции.

Дано уравнение: $Zn + 2 \text{______} = ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

Согласно закону сохранения массы, число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения должно быть одинаковым. В правой части (продукты) находятся 1 атом цинка (Zn), 2 атома хлора (Cl) и 2 атома водорода (H). В левой части (реагенты) пока указан только 1 атом цинка. Следовательно, недостающее вещество должно содержать 2 атома водорода и 2 атома хлора. Так как перед пропуском в уравнении стоит коэффициент 2, то формула искомого вещества — $HCl$ (соляная кислота).

Итоговое уравнение реакции: $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

Для расчетов будем использовать следующие округленные значения относительных атомных масс ($A_r$): $A_r(Zn) = 65$; $A_r(H) = 1$; $A_r(Cl) = 35.5$.

Mᵣ(Zn) =

Относительная молекулярная масса простого вещества цинка равна его относительной атомной массе.

$M_r(Zn) = A_r(Zn) = 65$.

Ответ: 65

Mᵣ(ZnCl₂) =

Относительная молекулярная масса хлорида цинка равна сумме относительной атомной массы цинка и двух относительных атомных масс хлора.

$M_r(ZnCl_2) = A_r(Zn) + 2 \cdot A_r(Cl) = 65 + 2 \cdot 35.5 = 65 + 71 = 136$.

Ответ: 136

Mᵣ(H₂) =

Относительная молекулярная масса молекулярного водорода равна удвоенной относительной атомной массе водорода.

$M_r(H_2) = 2 \cdot A_r(H) = 2 \cdot 1 = 2$.

Ответ: 2

Mᵣ(HCl) =

Недостающим реагентом является соляная кислота ($HCl$). Её относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс водорода и хлора.

$M_r(HCl) = A_r(H) + A_r(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5$.

Ответ: 36.5

Тип реакции —

Данная реакция, в ходе которой простое вещество (цинк) взаимодействует со сложным веществом (соляная кислота) и замещает в нём атомы другого элемента (водорода), является реакцией замещения.

Ответ: замещение

4. По уравнению реакции рассчитайте $M_r$ недостающего продукта и установите его формулу.

$ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} = \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 \uparrow $ +

$M_r(\text{CaCO}_3) = $

$M_r(2\text{HCl}) = $

$M_r(\text{CaCl}_2) = $

$M_r(\text{CO}_2) = $

$M_r($ $) = $

Тип реакции

Решение

1. Чтобы определить недостающий продукт, необходимо сбалансировать уравнение реакции, посчитав количество атомов каждого элемента в левой и правой частях.
Уравнение реакции: $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2\uparrow + \_\_\_$
Атомы в левой части (реагенты): 1 атом Ca, 1 атом C, 3 атома O, 2 атома H, 2 атома Cl.
Атомы в правой части (известные продукты): 1 атом Ca, 1 атом C, 2 атома O, 2 атома Cl.
Сравнивая реагенты и продукты, видим, что в правой части не хватает 2 атомов водорода (H) и 1 атома кислорода (O). Эти атомы образуют молекулу воды, $H_2O$.
Полное уравнение реакции: $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O$.

2. Рассчитаем относительные молекулярные массы ($M_r$) для каждого вещества, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35.5$.

$M_r(CaCO_3)$ = $Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$.
Ответ: 100.

$M_r(2HCl)$ = $2 \cdot (Ar(H) + Ar(Cl)) = 2 \cdot (1 + 35.5) = 2 \cdot 36.5 = 73$.
Ответ: 73.

$M_r(CaCl_2)$ = $Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(Cl) = 40 + 2 \cdot 35.5 = 40 + 71 = 111$.
Ответ: 111.

$M_r(CO_2)$ = $Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44$.
Ответ: 44.

$M_r(H_2O)$ = $2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$.
Ответ: 18.

Тип реакции — данная реакция протекает между солью ($CaCO_3$) и кислотой ($HCl$) с образованием новой соли ($CaCl_2$) и воды, поэтому она является реакцией обмена.
Ответ: реакция обмена.