Вариант 1, страница 70 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Контрольная работа по теме «Основные классы неорганических соединений»

Вариант 1

1. Напишите уравнения всех возможных реакций между следующими веществами: оксид магния ($MgO$), гидроксид натрия ($NaOH$), серная кислота ($H_2SO_4$), оксид углерода(IV) ($CO_2$).

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочку превращений веществ:

$P \to P_2O_5 \to H_3PO_4 \to K_3PO_4 \to Ca_3(PO_4)_2 \to H_3PO_4$.

3. Напишите уравнения реакций, в результате которых образуется а) сульфат магния ($MgSO_4$), б) гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$). Найдите возможно большее число различных способов.

4. В трех склянках без этикеток находятся растворы сульфата калия ($K_2SO_4$), сульфида калия ($K_2S$) и нитрата калия ($KNO_3$). Как химическим путем распознать, какое вещество находится в каждой из склянок? Напишите уравнения реакций; ход распознавания представьте в виде таблицы.

5. Вычислите массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$), образовавшегося при пропускании 44,8 л (н.у.) углекислого газа ($CO_2$) через избыток раствора гидроксида натрия ($NaOH$).

1. Ниже приведены уравнения всех возможных химических реакций между оксидом магния ($MgO$), гидроксидом натрия ($NaOH$), серной кислотой ($H_2SO_4$) и оксидом углерода(IV) ($CO_2$).

Реакция основного оксида с кислотой:

$MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O$

Реакция основного оксида с кислотным оксидом (при нагревании):

$MgO + CO_2 \xrightarrow{t} MgCO_3$

Реакция нейтрализации щелочи кислотой (с образованием средней соли):

$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Реакция нейтрализации щелочи кислотой (с образованием кислой соли при избытке кислоты):

$NaOH + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + H_2O$

Реакция щелочи с кислотным оксидом (с образованием средней соли при избытке щелочи):

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

Реакция щелочи с кислотным оксидом (с образованием кислой соли при избытке оксида):

$NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3$

Ответ: Уравнения реакций приведены выше.

2. Уравнения реакций для осуществления следующей цепочки превращений:

1) Фосфор $\rightarrow$ Оксид фосфора(V): Сжигание фосфора в избытке кислорода.

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2) Оксид фосфора(V) $\rightarrow$ Фосфорная кислота: Реакция оксида фосфора(V) с водой.

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

3) Фосфорная кислота $\rightarrow$ Фосфат калия: Нейтрализация фосфорной кислоты гидроксидом калия.

$H_3PO_4 + 3KOH \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O$

4) Фосфат калия $\rightarrow$ Фосфат кальция: Реакция ионного обмена с растворимой солью кальция, например, нитратом кальция.

$2K_3PO_4 + 3Ca(NO_3)_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6KNO_3$

5) Фосфат кальция $\rightarrow$ Фосфорная кислота: Реакция фосфата кальция с более сильной кислотой, например, серной.

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

Ответ: Уравнения реакций для цепочки превращений приведены выше.

3. а) сульфат магния

Способы получения сульфата магния ($MgSO_4$):

1. Взаимодействие магния с разбавленной серной кислотой:

$Mg + H_2SO_4(разб.) \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$

2. Взаимодействие оксида магния с серной кислотой:

$MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O$

3. Взаимодействие гидроксида магния с серной кислотой:

$Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$

4. Взаимодействие соли магния (например, карбоната) с серной кислотой:

$MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

5. Взаимодействие оксида магния с оксидом серы(VI):

$MgO + SO_3 \rightarrow MgSO_4$

6. Реакция обмена между солью магния и сульфатом другой соли с образованием осадка:

$MgS + CuSO_4 \rightarrow MgSO_4 + CuS\downarrow$

б) гидроксид кальция

Способы получения гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$):

1. Взаимодействие кальция с водой:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2\downarrow + H_2\uparrow$

2. Взаимодействие оксида кальция с водой (гашение извести):

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

3. Реакция обмена между растворимой солью кальция и щелочью:

$CaCl_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

4. Гидролиз карбида кальция:

$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2\uparrow$

Ответ: Уравнения реакций получения сульфата магния и гидроксида кальция различными способами приведены выше.

4. Для распознавания растворов сульфата калия ($K_2SO_4$), сульфида калия ($K_2S$) и нитрата калия ($KNO_3$) необходимо провести качественные реакции на анионы $S^{2-}$, $SO_4^{2-}$ и $NO_3^{-}$. План распознавания представлен в таблице.

Уравнения реакций:

1. Обнаружение сульфид-иона:

$K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$

2. Обнаружение сульфат-иона:

$K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KCl$

Ответ: Ход распознавания веществ представлен в виде таблицы, а соответствующие уравнения реакций приведены выше.

5. Дано:

$V(CO_2) = 44,8 \text{ л (н.у.)}$

$NaOH$ - в избытке

Найти:

$m(Na_2CO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции. Так как гидроксид натрия взят в избытке, образуется средняя соль — карбонат натрия:

$CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

2. Найдем количество вещества (моль) углекислого газа, используя молярный объем газов при нормальных условиях ($V_m = 22,4$ л/моль):

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{44,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества карбоната натрия. Соотношение $n(CO_2) : n(Na_2CO_3) = 1 : 1$.

$n(Na_2CO_3) = n(CO_2) = 2 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$):

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot M(Na) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу образовавшегося карбоната натрия:

$m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3) \cdot M(Na_2CO_3) = 2 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 212 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося карбоната натрия составляет 212 г.