Вариант 2, страница 29 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Вариант 2

1. Преобразуйте схемы в уравнения реакций, укажите тип реакции.

а) $Al + S \to Al_2S_3$

б) $B + O_2 \to B_2O_3$

в) $NaNO_3 \to NaNO_2 + O_2$

г) $V_2O_5 + H_2 \to V + H_2O$

д) $Al_2(SO_4)_3 + BaCl_2 \to BaSO_4 + AlCl_3$

2. Закончите уравнения реакций

а) соединения: $Mg + O_2 = ?$ $H_2 + O_2 = ?$

б) разложения: $HgO = ?$

в) замещения: $Mg + Fe_2O_3 = ?$

При составлении формул сложных веществ не забудьте использовать знания о валентности элементов. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.

3. Решите задачу.

Фосфор самовоспламеняется в хлоре. Этому процессу соответствует схема реакции:

$P + Cl_2 \to PCl_5$

Преобразуйте данную схему в уравнение реакции и вычислите массу фосфора, необходимого для получения 20,85 г хлорида фосфора(V) $PCl_5$.

4. Решите задачу.

Вычислите массу воды, которая образовалась при сгорании 10 г водорода.

1. а) $2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3$. Тип реакции - соединение (из двух простых веществ образуется одно сложное).

Ответ: $2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3$, реакция соединения.

б) $4B + 3O_2 \rightarrow 2B_2O_3$. Тип реакции - соединение (из двух простых веществ образуется одно сложное).

Ответ: $4B + 3O_2 \rightarrow 2B_2O_3$, реакция соединения.

в) $2NaNO_3 \xrightarrow{t} 2NaNO_2 + O_2\uparrow$. Тип реакции - разложение (из одного сложного вещества образуется несколько других, более простых веществ).

Ответ: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$, реакция разложения.

г) $V_2O_5 + 5H_2 \xrightarrow{t} 2V + 5H_2O$. Тип реакции - замещение (атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе).

Ответ: $V_2O_5 + 5H_2 \rightarrow 2V + 5H_2O$, реакция замещения.

д) $Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2AlCl_3$. Тип реакции - обмен (два сложных вещества обмениваются своими составными частями).

Ответ: $Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4 + 2AlCl_3$, реакция обмена.

2. а) Соединения: Магний (валентность II) и кислород (валентность II) образуют оксид магния $MgO$. Водород (валентность I) и кислород (валентность II) образуют воду $H_2O$. Уравнения с расставленными коэффициентами:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Ответ: $2Mg + O_2 = 2MgO$; $2H_2 + O_2 = 2H_2O$.

б) Разложения: Оксид ртути(II) при нагревании разлагается на простые вещества - ртуть и кислород.

$2HgO \xrightarrow{t} 2Hg + O_2\uparrow$

Ответ: $2HgO = 2Hg + O_2$.

в) Замещения: Более активный металл магний замещает менее активное железо в его оксиде $Fe_2O_3$ (железо здесь имеет валентность III).

$3Mg + Fe_2O_3 \xrightarrow{t} 3MgO + 2Fe$

Ответ: $3Mg + Fe_2O_3 = 3MgO + 2Fe$.

3. Дано:

$m(PCl_5) = 20,85 \text{ г} = 0,02085 \text{ кг}$

Найти:

$m(P) - ?$

Решение:

1. Преобразуем схему реакции в уравнение, расставив коэффициенты:

$2P + 5Cl_2 \rightarrow 2PCl_5$

2. Рассчитаем молярные массы фосфора ($P$) и хлорида фосфора(V) ($PCl_5$), используя периодическую таблицу химических элементов:

$M(P) \approx 31 \text{ г/моль} = 0,031 \text{ кг/моль}$

$M(PCl_5) = M(P) + 5 \cdot M(Cl) = 31 + 5 \cdot 35,5 = 208,5 \text{ г/моль} = 0,2085 \text{ кг/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) хлорида фосфора(V) массой 20,85 г:

$n(PCl_5) = \frac{m(PCl_5)}{M(PCl_5)} = \frac{20,85 \text{ г}}{208,5 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между фосфором и хлоридом фосфора(V) составляет $2:2$ или $1:1$.

$\frac{n(P)}{2} = \frac{n(PCl_5)}{2} \implies n(P) = n(PCl_5) = 0,1 \text{ моль}$

5. Вычислим массу фосфора, необходимую для реакции:

$m(P) = n(P) \cdot M(P) = 0,1 \text{ моль} \cdot 31 \text{ г/моль} = 3,1 \text{ г}$

Ответ: масса необходимого фосфора составляет 3,1 г.

4. Дано:

$m(H_2) = 10 \text{ г} = 0,01 \text{ кг}$

Найти:

$m(H_2O) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения водорода в кислороде:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы водорода ($H_2$) и воды ($H_2O$):

$M(H_2) = 2 \cdot M(H) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль} = 0,002 \text{ кг/моль}$

$M(H_2O) = 2 \cdot M(H) + M(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль} = 0,018 \text{ кг/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) водорода массой 10 г:

$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{10 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 2 моль водорода образуется 2 моль воды. Значит, соотношение количеств вещества $n(H_2) : n(H_2O)$ равно $2:2$ или $1:1$.

$n(H_2O) = n(H_2) = 5 \text{ моль}$

5. Вычислим массу воды, которая образовалась в результате реакции:

$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 5 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 90 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся воды равна 90 г.