Страница 29 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Контрольная работа по теме «Химические реакции»

Вариант 1

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

а) $C + Al \to Al_4C_3$

б) $P + O_2 \to P_2O_5$

в) $KClO_3 \to KCl + O_2$

г) $Fe_2O_3 + H_2 \to Fe + H_2O$

д) $AgNO_3 + CaCl_2 \to Ca(NO_3)_2 + AgCl$

2. Закончите уравнения реакций

а) соединения: $Li + O_2 = ?$; $Al + O_2 = ?$

б) разложения: $AgCl = ?$

в) замещения: $Al + CuO = ?$

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

3. Решите задачу.

Нагретый порошок железа сгорает в хлоре. В результате образуется хлорид железа(III) $FeCl_3$, который используется для травления плат в электротехнике. Сгоранию железа в хлоре соответствует схема реакции:

$Fe + Cl_2 \to FeCl_3$

Преобразуйте данную схему в уравнение реакции. Рассчитайте массу железа, которая потребуется для получения 381 г хлорида железа(III).

4. Решите задачу.

Вычислите массу оксида алюминия, который образовался в результате сгорания 2,7 г порошка алюминия.

1. а) $3C + 4Al \rightarrow Al_4C_3$. Это реакция соединения, так как из двух простых веществ (углерод и алюминий) образуется одно сложное вещество (карбид алюминия).

Ответ: $3C + 4Al \rightarrow Al_4C_3$, реакция соединения.

б) $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$. Это реакция соединения, так как из двух простых веществ (фосфор и кислород) образуется одно сложное вещество (оксид фосфора(V)).

Ответ: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$, реакция соединения.

в) $2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$. Это реакция разложения, так как из одного сложного вещества (хлорат калия) образуются два более простых вещества (хлорид калия и кислород).

Ответ: $2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2$, реакция разложения.

г) $Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$. Это реакция замещения, так как атомы простого вещества (водород) замещают атомы одного из элементов (железо) в сложном веществе (оксид железа(III)).

Ответ: $Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$, реакция замещения.

д) $2AgNO_3 + CaI_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2AgI$. Это реакция обмена, так как два сложных вещества (нитрат серебра и иодид кальция) обмениваются своими составными частями.

Ответ: $2AgNO_3 + CaI_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2AgI$, реакция обмена.

2. а) соединения:

$4Li + O_2 = 2Li_2O$

$4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3$

Ответ: $4Li + O_2 = 2Li_2O$; $4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3$.

б) разложения:

$2AgCl = 2Ag + Cl_2$ (реакция протекает под действием света)

Ответ: $2AgCl = 2Ag + Cl_2$.

в) замещения:

$2Al + 3CuO = Al_2O_3 + 3Cu$ (реакция протекает при нагревании)

Ответ: $2Al + 3CuO = Al_2O_3 + 3Cu$.

3. Сначала преобразуем схему в уравнение реакции, расставив коэффициенты:

$2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

Далее выполним расчеты.

Дано:

$m(FeCl_3) = 381 \text{ г}$

Найти:

$m(Fe) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем молярные массы железа (Fe) и хлорида железа(III) ($FeCl_3$):
$M(Fe) = 56 \text{ г/моль}$
$M(FeCl_3) = 56 + 3 \cdot 35.5 = 162.5 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества $FeCl_3$ в 381 г:
$n(FeCl_3) = \frac{m(FeCl_3)}{M(FeCl_3)} = \frac{381 \text{ г}}{162.5 \text{ г/моль}} \approx 2.345 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$ соотношение количеств вещества железа и хлорида железа(III) составляет $n(Fe) : n(FeCl_3) = 2:2 = 1:1$.
Следовательно, $n(Fe) = n(FeCl_3) \approx 2.345 \text{ моль}$.

4. Вычислим массу железа, которая потребуется для реакции:
$m(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe) \approx 2.345 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} \approx 131.3 \text{ г}$

Ответ: для получения 381 г хлорида железа(III) потребуется 131,3 г железа.

4. Дано:

$m(Al) = 2.7 \text{ г}$

Найти:

$m(Al_2O_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции сгорания алюминия:
$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

2. Рассчитаем молярные массы алюминия (Al) и оксида алюминия ($Al_2O_3$):
$M(Al) = 27 \text{ г/моль}$
$M(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества алюминия в 2,7 г:
$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{2.7 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$ соотношение количеств вещества алюминия и оксида алюминия составляет $n(Al) : n(Al_2O_3) = 4:2 = 2:1$.
Следовательно, $n(Al_2O_3) = \frac{1}{2} n(Al) = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \text{ моль} = 0.05 \text{ моль}$.

5. Вычислим массу образовавшегося оксида алюминия:
$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = 0.05 \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 5.1 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося оксида алюминия составляет 5,1 г.

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.