Страница 180 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Внешний вид медной проволоки

Решение: Медная проволока — это изделие из металла меди, которое является твердым веществом при комнатной температуре. Она обладает характерным для меди розовато-красным (иногда с оранжевым оттенком) цветом и хорошо выраженным металлическим блеском. Медь является пластичным металлом, поэтому проволока легко гнется.

Ответ: Медная проволока представляет собой пластичное твёрдое вещество розовато-красного цвета с металлическим блеском.

Условия проведения и признак химической реакции

Решение: Для проведения реакции медную проволоку необходимо нагреть. Условием реакции является высокая температура, которая достигается при помещении проволоки в верхнюю, самую горячую, часть пламени спиртовки. В этих условиях медь вступает в химическое взаимодействие с кислородом, который содержится в воздухе. Признаком, который однозначно подтверждает протекание химической реакции, является изменение внешнего вида проволоки. Её первоначальный розовато-красный цвет сменяется на черный, так как поверхность покрывается слоем нового вещества — оксида меди(II).

Ответ: Условием проведения реакции является высокая температура, достигаемая при прокаливании проволоки в пламени. Признаком химической реакции служит изменение цвета проволоки с розовато-красного на черный из-за образования на её поверхности нового вещества.

Уравнение реакции, исходные вещества и продукты реакции

Решение: При нагревании медь реагирует с кислородом воздуха. Эта реакция относится к реакциям соединения. Медь проявляет в этом соединении степень окисления +2. Уравнение этой химической реакции выглядит следующим образом:

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$

В данной реакции исходными веществами (реагентами) являются простое вещество медь ($Cu$) и простое вещество кислород ($O_2$). Продуктом реакции является сложное вещество оксид меди(II) ($CuO$).

Ответ: Уравнение реакции: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO$. Исходные вещества: медь ($Cu$) и кислород ($O_2$). Продукт реакции: оксид меди(II) ($CuO$).

Изменение массы медной проволоки и его обоснование

Решение: Масса медной проволоки после прокаливания на воздухе увеличится. Это явление объясняется с помощью закона сохранения массы веществ, который гласит, что масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. В данном эксперименте в реакцию вступают твердая медь и газообразный кислород из воздуха. Продуктом является твердый оксид меди(II), который образуется на поверхности проволоки. Таким образом, к массе исходной меди добавляется масса кислорода, который прореагировал с ней.

Математически это можно выразить так: $m(Cu) + m(O_2) = m(CuO)$.

Конечная масса проволоки (покрытой оксидом) равна массе образовавшегося оксида меди(II) (или сумме масс оставшейся меди и оксида меди(II), если реакция не прошла до конца). В любом случае, конечная масса твердого вещества будет равна сумме массы исходной меди и массы присоединившегося к ней кислорода: $m_{конечная} = m_{начальная}(Cu) + m(O_2)$. Поскольку масса прореагировавшего кислорода $m(O_2)$ является положительной величиной, то конечная масса проволоки будет больше её начальной массы.

Ответ: Масса медной проволоки после опыта увеличится. Это объясняется законом сохранения массы веществ. В ходе реакции к меди, из которой состоит проволока, присоединяются атомы кислорода из воздуха, образуя оксид меди(II). Таким образом, конечная масса проволоки будет равна сумме начальной массы меди и массы кислорода, вступившего в реакцию. Так как масса прореагировавшего кислорода больше нуля, масса проволоки увеличивается.

а) 1) Реакция соединения лития и кислорода с образованием оксида лития:

$4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$

2) Реакция соединения оксида лития и воды с образованием гидроксида лития:

$Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$

Ответ: $4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$; $Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$.

б) 1) Реакция соединения кальция и кислорода с образованием оксида кальция:

$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

2) Реакция соединения оксида кальция и воды с образованием гидроксида кальция:

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

Ответ: $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$; $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$.

в) 1) Реакция соединения азота и кислорода с образованием оксида азота(II) (протекает при высокой температуре):

$N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$

2) Реакция соединения оксида азота(II) и кислорода с образованием оксида азота(IV):

$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

3) Реакция соединения оксида азота(IV), воды и кислорода с образованием азотной кислоты:

$4NO_2 + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4HNO_3$

Ответ: $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$; $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$; $4NO_2 + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4HNO_3$.

г) 1) Реакция соединения серы и кислорода с образованием оксида серы(IV):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

2) Реакция соединения оксида серы(IV) и кислорода с образованием оксида серы(VI) (каталитическая реакция):

$2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

3) Реакция соединения оксида серы(VI) и воды с образованием серной кислоты:

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Ответ: $S + O_2 \rightarrow SO_2$; $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$; $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.

д) 1) Реакция соединения фосфора и кислорода (в недостатке) с образованием оксида фосфора(III):

$4P + 3O_2 \rightarrow 2P_2O_3$

2) Реакция соединения оксида фосфора(III) и кислорода с образованием оксида фосфора(V):

$P_2O_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5$

3) Реакция соединения оксида фосфора(V) и воды с образованием ортофосфорной кислоты:

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

Ответ: $4P + 3O_2 \rightarrow 2P_2O_3$; $P_2O_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5$; $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$.