Страница 99 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым из которых это вещество взаимодействует.

ВЕЩЕСТВО

1)$ \text{HCl} $

2)$ \text{CuO} $

3)$ \text{Na}_2\text{SiO}_3 $

РЕАГЕНТЫ

А) $ \text{NaOH} $, $ \text{AgNO}_3 $

Б) $ \text{HCl} $, $ \text{BaCl}_2 $

В) $ \text{HNO}_3 $, $ \text{KNO}_3 $

Г) $ \text{HNO}_3 $, $ \text{SO}_3 $

Д) $ \text{H}_2\text{O} $, $ \text{HNO}_3 $

Ответ:

1 2 3

Решение

1) HCl

Соляная кислота ($HCl$) является сильной кислотой. Необходимо проверить, с какими из предложенных пар реагентов она будет взаимодействовать.

Рассмотрим пару реагентов А) $NaOH, AgNO_3$.

$HCl$ вступает в реакцию нейтрализации с основанием $NaOH$:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

$HCl$ вступает в реакцию ионного обмена с нитратом серебра $AgNO_3$, в результате которой выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра $AgCl$, что является качественной реакцией на хлорид-ион:

$HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3$

Так как соляная кислота реагирует с обоими веществами, данная пара реагентов подходит.

Ответ: А

2) CuO

Оксид меди(II) ($CuO$) — это основный оксид, который не растворяется в воде, но реагирует с кислотами и кислотными оксидами.

Рассмотрим пару реагентов Г) $HNO_3, SO_3$.

$CuO$ реагирует с азотной кислотой ($HNO_3$) с образованием соли (нитрата меди(II)) и воды:

$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$

$CuO$ как основный оксид реагирует с кислотным оксидом серы(VI) ($SO_3$) при нагревании с образованием соли (сульфата меди(II)):

$CuO + SO_3 \rightarrow CuSO_4$

Так как оксид меди(II) реагирует с обоими веществами, данная пара реагентов подходит.

Ответ: Г

3) Na₂SiO₃

Силикат натрия ($Na_2SiO_3$) — это растворимая в воде соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кремниевой кислотой ($H_2SiO_3$).

Рассмотрим пару реагентов Б) $HCl, BaCl_2$.

$Na_2SiO_3$ реагирует с соляной кислотой ($HCl$). Так как соляная кислота сильнее кремниевой, она вытесняет её из соли с образованием студенистого осадка кремниевой кислоты:

$Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2SiO_3\downarrow$

$Na_2SiO_3$ вступает в реакцию ионного обмена с хлоридом бария ($BaCl_2$), образуя нерастворимый силикат бария ($BaSiO_3$):

$Na_2SiO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaSiO_3\downarrow + 2NaCl$

Так как силикат натрия реагирует с обоими веществами, данная пара реагентов подходит.

Ответ: Б

Ответ:

5. Определите массу фосфорной кислоты, полученной реакцией обмена между 620 кг фосфата кальция с серной кислотой. Какое количество вещества серной кислоты потребовалось для реакции?

Дано:

Решение:

Дано:

$m(Ca_3(PO_4)_2) = 620 \text{ кг}$

Перевод всех данных в систему СИ:

$m(Ca_3(PO_4)_2) = 620 \times 10^3 \text{ г}$

Найти:

$m(H_3PO_4) - ?$

$n(H_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции обмена между фосфатом кальция и серной кислотой. Продуктами реакции являются фосфорная кислота и сульфат кальция, который выпадает в осадок.

$Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2H_3PO_4 + 3CaSO_4 \downarrow$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах. Используем значения относительных атомных масс из Периодической таблицы, округленные до целых чисел.

Молярная масса фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$):

$M(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \times 40 + 2 \times (31 + 4 \times 16) = 120 + 2 \times 95 = 310 \text{ г/моль}$.

Молярная масса фосфорной кислоты ($H_3PO_4$):

$M(H_3PO_4) = 3 \times 1 + 31 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества фосфата кальция, вступившего в реакцию, используя массу в граммах:

$n(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{m(Ca_3(PO_4)_2)}{M(Ca_3(PO_4)_2)} = \frac{620000 \text{ г}}{310 \text{ г/моль}} = 2000 \text{ моль}$.

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение реагентов и продуктов следующее:

$n(Ca_3(PO_4)_2) : n(H_2SO_4) : n(H_3PO_4) = 1 : 3 : 2$.

На основе этого соотношения рассчитаем количество вещества серной кислоты, необходимое для реакции, и количество вещества фосфорной кислоты, которое образуется.

Количество вещества серной кислоты:

$n(H_2SO_4) = 3 \times n(Ca_3(PO_4)_2) = 3 \times 2000 \text{ моль} = 6000 \text{ моль}$.

Количество вещества фосфорной кислоты:

$n(H_3PO_4) = 2 \times n(Ca_3(PO_4)_2) = 2 \times 2000 \text{ моль} = 4000 \text{ моль}$.

5. Наконец, рассчитаем массу полученной фосфорной кислоты:

$m(H_3PO_4) = n(H_3PO_4) \times M(H_3PO_4) = 4000 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 392000 \text{ г}$.

Переведем массу в килограммы:

$m(H_3PO_4) = 392 \text{ кг}$.

Ответ: масса полученной фосфорной кислоты составляет 392 кг; для реакции потребовалось 6000 моль (6 кмоль) серной кислоты.