Страница 195 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Авторы: Габриелян О. С.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение, Дрофа
Год издания: 2020 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-09-087195-2
Популярные ГДЗ в 9 классе
Cтраница 195

№1 (с. 195)
Условие. №1 (с. 195)

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.
Решение. №1 (с. 195)

Решение 2. №1 (с. 195)
Поскольку в задании не указан конкретный параграф учебника, для создания "классного банка данных" будут предложены электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых понятий по общей теме "Базы данных". Эти ресурсы помогут понять основные концепции и терминологию, необходимую для работы с базами данных.
1. База данных (БД)
Это фундаментальное понятие, обозначающее организованную структуру для хранения и обработки взаимосвязанной информации. Понимание этого термина является первым шагом в изучении темы. Следующие ресурсы дают подробное определение, описывают историю и виды баз данных.
- Статья в свободной энциклопедии Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных
- Статья для начинающих на IT-портале Habr: https://habr.com/ru/articles/112107/
Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных, https://habr.com/ru/articles/112107/.
2. Система управления базами данных (СУБД)
Это комплекс программных средств, который позволяет создавать базы данных и управлять ими: добавлять, извлекать, изменять и удалять данные. Ресурсы ниже объясняют, какие бывают СУБД и какие функции они выполняют.
- Статья в Википедии с классификацией и примерами: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных
- Обзорная статья "Что такое СУБД" в блоге Selectel: https://selectel.ru/blog/chto-takoe-subd/
Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных, https://selectel.ru/blog/chto-takoe-subd/.
3. Модели данных
Модель данных определяет логическую структуру базы данных. Самой распространенной является реляционная модель, но существуют и другие (иерархическая, сетевая, объектно-ориентированная). Ссылки знакомят с различными моделями данных.
- Общая статья о моделях данных в Википедии: https://ru.wikipedia.org/wiki/Модель_данных
- Лекция о реляционной модели данных на образовательном портале "Интуит": https://intuit.ru/studies/courses/6/6/lecture/177
Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/Модель_данных, https://intuit.ru/studies/courses/6/6/lecture/177.
4. Основные элементы реляционной БД (таблица, запись, поле)
В реляционных базах данных информация хранится в таблицах, которые состоят из строк (записей) и столбцов (полей). Это ключевые "строительные блоки" любой реляционной БД.
- Основы проектирования баз данных от Microsoft (на примере Access): https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основы-проектирования-баз-данных-a894081c-2231-4154-823a-18f121d238a9
- Статья о таблицах, полях и записях на учебном сайте Younglinux: https://younglinux.info/sqlite/table
Ответ: https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основы-проектирования-баз-данных-a894081c-2231-4154-823a-18f121d238a9, https://younglinux.info/sqlite/table.
5. Ключи в базах данных (первичный и внешний)
Ключи используются для уникальной идентификации записей в таблице (первичный ключ) и для создания связей между таблицами (внешний ключ). Это важнейший механизм для обеспечения целостности данных.
- Статьи в Википедии о первичном и внешнем ключах: https://ru.wikipedia.org/wiki/Первичный_ключ и https://ru.wikipedia.org/wiki/Внешний_ключ
- Статья о ключах и индексах на сайте для изучения SQL: https://sql-ex.ru/learn_mysql/keys.php
Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/Первичный_ключ, https://ru.wikipedia.org/wiki/Внешний_ключ, https://sql-ex.ru/learn_mysql/keys.php.
6. Язык структурированных запросов SQL
SQL (Structured Query Language) — это стандартный язык, используемый для взаимодействия с реляционными базами данных. С его помощью создают запросы для получения, добавления, обновления и удаления данных.
- Статья об SQL в Википедии: https://ru.wikipedia.org/wiki/SQL
- Интерактивный учебник по SQL для начинающих: https://www.sql-tutorial.ru/
Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/SQL, https://www.sql-tutorial.ru/.
№2 (с. 195)
Условие. №2 (с. 195)

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.
Решение. №2 (с. 195)

Решение 2. №2 (с. 195)
В рамках выполнения задания необходимо подготовить информационный продукт. Ниже представлен пример такого продукта в виде сообщения (доклада) по одной из возможных тем, которая может быть ключевой в параграфе по физике — "Электромагнитная индукция".
Сообщение по теме "Электромагнитная индукция"
Введение: открытие явления
Электромагнитная индукция — это явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Это одно из фундаментальных открытий в области электромагнетизма, сделанное английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году. Открытие Фарадея установило глубокую взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями и послужило основой для создания современной электротехники.
Суть явления и закон Фарадея
Представим себе замкнутый контур из провода (например, катушку) и магнит. Если мы будем вдвигать магнит в катушку или выдвигать его, то в катушке возникнет электрический ток, который можно зафиксировать гальванометром. Ток будет существовать только во время движения магнита, то есть пока меняется магнитное поле, пронизывающее катушку. Этот возникающий ток называется индукционным.
Количественно это явление описывается законом электромагнитной индукции Фарадея. Закон гласит, что электродвижущая сила (ЭДС), индуцируемая в замкнутом контуре, равна по модулю и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Формула закона Фарадея:
$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $
Где:
$ \mathcal{E}_{i} $ — ЭДС индукции (измеряется в вольтах, В),
$ \Delta\Phi $ — изменение магнитного потока (в веберах, Вб),
$ \Delta t $ — промежуток времени, за который произошло это изменение (в секундах, с).
Знак "минус" в этой формуле является математическим выражением правила Ленца. Оно гласит: индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он был вызван.
Практическое применение электромагнитной индукции
Открытие электромагнитной индукции привело к технологической революции. На этом явлении основана работа множества устройств, которыми мы пользуемся каждый день:
- Электрические генераторы: Любая электростанция (гидро-, тепловая, атомная, ветровая) вырабатывает электрический ток с помощью генераторов. В них механическая энергия вращения преобразуется в электрическую за счёт вращения ротора (системы проводников) в магнитном поле.
- Трансформаторы: Устройства, необходимые для повышения или понижения переменного напряжения. Они делают возможной эффективную передачу электроэнергии на большие расстояния по линиям электропередач.
- Индукционные плиты: Создают переменное магнитное поле, которое индуцирует мощные вихревые токи в металлическом дне посуды, что приводит к её быстрому нагреву.
- Металлодетекторы: Генерируют переменное магнитное поле, которое создает индукционные токи в металлических объектах под землей. Прибор улавливает вторичное магнитное поле от этих токов.
- Беспроводные зарядные устройства: Передающая катушка в зарядной станции создает переменное магнитное поле, которое индуцирует ток в приемной катушке внутри смартфона или другого гаджета, заряжая его аккумулятор.
- Динамические микрофоны, электрогитары, жесткие диски (HDD): Во всех этих устройствах в той или иной форме используется явление электромагнитной индукции для преобразования одного вида сигнала в другой.
Заключение
Таким образом, открытие Майклом Фарадеем явления электромагнитной индукции стало одним из важнейших событий в истории науки и техники. Оно не только объединило электричество и магнетизм в рамках единой теории, но и дало человечеству ключ к повсеместному использованию электрической энергии, определив облик современной цивилизации.
Ответ:
В качестве выполнения задания подготовлен информационный продукт — сообщение на тему "Электромагнитная индукция". Текст сообщения содержит определение явления, формулировку закона Фарадея с формулой и объяснениями, а также примеры практического применения. Данный материал может быть использован для доклада на уроке.
№1 (с. 195)
Условие. №1 (с. 195)

1. Напишите уравнения реакций азота с магнием, кальцием, алюминием. Рассмотрите эти окислительно-восстановительные процессы. Как называют продукты реакций? Каков тип химической связи и кристаллической решётки в них? Какими свойствами должны обладать продукты реакций?
Решение. №1 (с. 195)


Решение 2. №1 (с. 195)
Решение
Азот является химически малоактивным веществом, однако при высоких температурах он способен вступать в реакции с металлами, образуя бинарные соединения — нитриды. В этих реакциях азот проявляет окислительные свойства, а металлы — восстановительные.
Напишите уравнения реакций азота с магнием, кальцием, алюминием. Рассмотрите эти окислительно-восстановительные процессы.
При взаимодействии азота с указанными металлами происходят следующие окислительно-восстановительные реакции:
1. Реакция с магнием (Mg): при нагревании магний сгорает в атмосфере азота, образуя нитрид магния.
Уравнение реакции: $3Mg + N_2 \xrightarrow{t} Mg_3N_2$.
В этой реакции магний ($Mg^0$) повышает свою степень окисления, являясь восстановителем, а азот ($N_2^0$) понижает, являясь окислителем.
Схема электронного баланса:
$ \begin{array}{c|c} Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2} & 3 \text{ (окисление, восстановитель)} \\ N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3} & 1 \text{ (восстановление, окислитель)} \end{array} $
2. Реакция с кальцием (Ca): кальций, как и магний, является активным щелочноземельным металлом и реагирует с азотом при нагревании, образуя нитрид кальция.
Уравнение реакции: $3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$.
Кальций ($Ca^0$) является восстановителем, азот ($N_2^0$) — окислителем.
Схема электронного баланса:
$ \begin{array}{c|c} Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2} & 3 \text{ (окисление, восстановитель)} \\ N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3} & 1 \text{ (восстановление, окислитель)} \end{array} $
3. Реакция с алюминием (Al): алюминий реагирует с азотом при высокой температуре (около 800 °C) с образованием нитрида алюминия.
Уравнение реакции: $2Al + N_2 \xrightarrow{t} 2AlN$.
Алюминий ($Al^0$) является восстановителем, азот ($N_2^0$) — окислителем.
Схема электронного баланса:
$ \begin{array}{c|c} Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3} & 2 \text{ (окисление, восстановитель)} \\ N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3} & 1 \text{ (восстановление, окислитель)} \end{array} $
Ответ: Уравнения реакций: $3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$; $3Ca + N_2 \rightarrow Ca_3N_2$; $2Al + N_2 \rightarrow 2AlN$. Во всех этих окислительно-восстановительных процессах металлы (Mg, Ca, Al) выступают в роли восстановителей, а молекулярный азот ($N_2$) — в роли окислителя.
Как называют продукты реакций?
Продуктами данных реакций являются бинарные соединения металла с азотом, в которых азот имеет степень окисления -3. Такие соединения называются нитридами. Соответственно, образуются: $Mg_3N_2$ — нитрид магния, $Ca_3N_2$ — нитрид кальция, $AlN$ — нитрид алюминия.
Ответ: Продукты реакций называют нитридами: нитрид магния, нитрид кальция, нитрид алюминия.
Каков тип химической связи и кристаллической решётки в них?
Нитриды магния, кальция и алюминия образованы атомами типичных металлов и типичного неметалла — азота. Разница в электроотрицательности между атомами азота (ЭО = 3.04) и атомами металлов (Mg: ЭО = 1.31; Ca: ЭО = 1.00; Al: ЭО = 1.61) значительна. Это приводит к переходу электронов от атомов металла к атому азота и формированию ионов $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Al^{3+}$ и $N^{3-}$. Связь, возникающая за счёт электростатического притяжения между противоположно заряженными ионами, называется ионной. Вещества с преобладающим ионным типом связи в твёрдом состоянии образуют ионные кристаллические решётки, в узлах которых находятся катионы металлов и анионы нитрида.
Ответ: Тип химической связи — ионная, тип кристаллической решётки — ионная.
Какими свойствами должны обладать продукты реакций?
Исходя из строения нитридов (ионная связь и ионная кристаллическая решётка), можно предсказать их основные свойства.
Физические свойства: это твёрдые, кристаллические, тугоплавкие вещества. Высокие температуры плавления объясняются большой энергией ионной кристаллической решётки, для разрушения которой требуется значительное количество энергии.
Химические свойства: нитриды активных металлов являются химически активными, солеподобными соединениями. Их наиболее характерное свойство — способность к полному и необратимому гидролизу водой или водными растворами кислот. В результате гидролиза образуются гидроксид соответствующего металла и аммиак.
Примеры реакций гидролиза:
$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 \downarrow + 2NH_3 \uparrow$
$Ca_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$
$AlN + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + NH_3 \uparrow$
Ответ: Продукты реакций (нитриды) — это твёрдые, тугоплавкие кристаллические вещества, которые легко подвергаются полному гидролизу водой с образованием соответствующего гидроксида металла и аммиака.
№2 (с. 195)
Условие. №2 (с. 195)

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие переходы:
$N_2 \xrightarrow{1} Li_3N \xrightarrow{2} NH_3 \xrightarrow{3} NO \xrightarrow{4} NO_2 \xrightarrow{5} HNO_3.$
Рассмотрите первую реакцию как окислительно-восстановительную.
Решение. №2 (с. 195)

Решение 2. №2 (с. 195)
1. $N_2 \xrightarrow{1} Li_3N$
Решение:
Для получения нитрида лития необходимо провести реакцию между простыми веществами – литием и азотом. Реакция протекает при комнатной температуре (литий – единственный металл, реагирующий с азотом в таких условиях), но для ускорения процесса обычно используется небольшое нагревание.
$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$
Согласно заданию, рассмотрим данную реакцию как окислительно-восстановительную. Для этого определим степени окисления элементов до и после реакции:
$\overset{0}{N_2} + 6\overset{0}{Li} \rightarrow 2\overset{+1}{Li_3}\overset{-3}{N}$
Составим электронный баланс:
$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^{+1}$ | 6 | процесс окисления, литий ($Li$) является восстановителем.
$N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$ | 1 | процесс восстановления, азот ($N_2$) является окислителем.
Ответ: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$. В этой реакции литий ($Li$) – восстановитель, а азот ($N_2$) – окислитель.
2. $Li_3N \xrightarrow{2} NH_3$
Решение:
Аммиак ($NH_3$) можно получить из нитрида лития путем гидролиза (реакции с водой) или взаимодействия с кислотой. При гидролизе образуется гидроксид лития и выделяется аммиак.
$Li_3N + 3H_2O \rightarrow 3LiOH + NH_3\uparrow$
Ответ: $Li_3N + 3H_2O \rightarrow 3LiOH + NH_3\uparrow$.
3. $NH_3 \xrightarrow{3} NO$
Решение:
Оксид азота(II) ($NO$) получают каталитическим окислением аммиака кислородом. Это первая стадия промышленного производства азотной кислоты (метод Оствальда). В качестве катализатора используется платина или платино-родиевая сетка, процесс ведут при высокой температуре.
$4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t^\circ} 4NO + 6H_2O$
Ответ: $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t^\circ} 4NO + 6H_2O$.
4. $NO \xrightarrow{4} NO_2$
Решение:
Оксид азота(II) ($NO$) – бесцветный газ, который на воздухе самопроизвольно окисляется кислородом до оксида азота(IV) ($NO_2$) – бурого газа с характерным запахом.
$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$
Ответ: $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$.
5. $NO_2 \xrightarrow{5} HNO_3$
Решение:
Азотную кислоту ($HNO_3$) получают растворением оксида азота(IV) в воде в присутствии кислорода, который окисляет промежуточно образующуюся азотистую кислоту.
$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$
Ответ: $4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$.
№3 (с. 195)
Условие. №3 (с. 195)

3. Дайте характеристику реакции по всем изученным вами признакам: $2NO + O_2 = 2NO_2 + Q$.
Решение. №3 (с. 195)

Решение 2. №3 (с. 195)
Проанализируем реакцию $2\text{NO} + \text{O}_2 = 2\text{NO}_2 + Q$ по различным классификационным признакам.
По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции
В реакцию вступают два вещества (оксид азота(II) $NO$ и кислород $O_2$), а в результате образуется одно, более сложное вещество (оксид азота(IV) $NO_2$). Реакции такого типа относятся к реакциям соединения.
Ответ: реакция соединения.
По тепловому эффекту
В уравнении реакции указано, что в результате выделяется теплота ($+Q$). Реакции, протекающие с выделением теплоты во внешнюю среду, называются экзотермическими.
Ответ: экзотермическая.
По изменению степеней окисления
Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах.
- В $N^{+2}O^{-2}$ азот имеет степень окисления +2.
- В простом веществе $O_2^0$ кислород имеет степень окисления 0.
- В продукте $N^{+4}O_2^{-2}$ азот имеет степень окисления +4, а кислород –2.
Азот повысил свою степень окисления с +2 до +4 (процесс окисления), следовательно, $NO$ является восстановителем. Кислород понизил свою степень окисления с 0 до –2 (процесс восстановления), следовательно, $O_2$ является окислителем. Так как происходит изменение степеней окисления, реакция является окислительно-восстановительной.
Ответ: окислительно-восстановительная.
По направлению протекания
Данная реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлении ($2\text{NO}_2 \rightleftharpoons 2\text{NO} + \text{O}_2$) при изменении условий (например, при повышении температуры равновесие смещается влево). Реакции, которые могут протекать в двух противоположных направлениях, называются обратимыми.
Ответ: обратимая.
По участию катализатора
Реакция окисления оксида азота(II) кислородом протекает достаточно быстро и самопроизвольно, не требуя для своего осуществления катализатора. В уравнении реакции катализатор также не указан. Такие реакции называют некаталитическими.
Ответ: некаталитическая.
По фазовому состоянию реагирующих веществ
Все вещества, участвующие в реакции — оксид азота(II) $NO$, кислород $O_2$ и оксид азота(IV) $NO_2$ — являются газами. Реакция, в которой все реагенты и продукты находятся в одной и той же фазе (в данном случае, в газовой), называется гомогенной.
Ответ: гомогенная.
№4 (с. 195)
Условие. №4 (с. 195)

4. Определите, используя метод электронного баланса, коэффициенты в уравнениях реакций, соответствующих следующим схемам:
a) $NH_3 + O_2 \xrightarrow{t, \text{кат.}} NO + H_2O;$
б) $NH_3 + O_2 \rightarrow N_2 + H_2O.$
Решение. №4 (с. 195)


Решение 2. №4 (с. 195)
а) $NH_3 + O_2 \xrightarrow{t, \text{кат.}} NO + H_2O$
Решение
1. Определим степени окисления элементов в каждом веществе. Степень окисления водорода +1, кислорода -2 (кроме простых веществ и пероксидов).
$\stackrel{-3}{N}\stackrel{+1}{H_3} + \stackrel{0}{O_2} \xrightarrow{t, \text{кат.}} \stackrel{+2}{N}\stackrel{-2}{O} + \stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$
2. Выпишем элементы, которые изменили свои степени окисления, и составим для них электронный баланс.
Азот (N) повышает свою степень окисления с -3 до +2. Это процесс окисления, аммиак ($NH_3$) является восстановителем.
Кислород (O) понижает свою степень окисления с 0 до -2. Это процесс восстановления, кислород ($O_2$) является окислителем.
3. Составим уравнения полуреакций и найдем коэффициенты.
$N^{-3} - 5e^- \rightarrow N^{+2}$ | 4 (восстановитель, окисление)
$O_2^{0} + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 5 (окислитель, восстановление)
Наименьшее общее кратное для числа отданных (5) и принятых (4) электронов равно 20. Дополнительные множители: $20 / 5 = 4$ для процесса окисления и $20 / 4 = 5$ для процесса восстановления.
4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции. Коэффициент 4 ставим перед соединениями азота ($NH_3$ и $NO$), а коэффициент 5 — перед $O_2$.
$4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + H_2O$
5. Уравняем количество атомов водорода. Слева в $4NH_3$ содержится $4 \times 3 = 12$ атомов водорода. Чтобы справа было также 12 атомов водорода, перед $H_2O$ нужно поставить коэффициент 6 ($6 \times 2 = 12$).
$4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O$
6. Проверим баланс атомов кислорода. Слева в $5O_2$ содержится $5 \times 2 = 10$ атомов кислорода. Справа в $4NO$ и $6H_2O$ содержится $4 \times 1 + 6 \times 1 = 10$ атомов кислорода. Баланс соблюден.
Ответ: $4NH_3 + 5O_2 = 4NO + 6H_2O$.
б) $NH_3 + O_2 \rightarrow N_2 + H_2O$
Решение
1. Определим степени окисления элементов:
$\stackrel{-3}{N}\stackrel{+1}{H_3} + \stackrel{0}{O_2} \rightarrow \stackrel{0}{N_2} + \stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$
2. Выпишем элементы, которые изменили свои степени окисления.
Азот (N) повышает свою степень окисления с -3 до 0 (процесс окисления, $NH_3$ — восстановитель).
Кислород (O) понижает свою степень окисления с 0 до -2 (процесс восстановления, $O_2$ — окислитель).
3. Составим электронный баланс, учитывая, что молекулы азота и кислорода двухатомны.
$2N^{-3} - 6e^- \rightarrow N_2^{0}$ | 2 (восстановитель, окисление)
$O_2^{0} + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 3 (окислитель, восстановление)
Наименьшее общее кратное для 6 и 4 равно 12. Дополнительные множители: $12 / 6 = 2$ и $12 / 4 = 3$.
4. Расставим коэффициенты. Из баланса следует, что коэффициент для $N_2$ равен 2. Тогда для $NH_3$ коэффициент будет $2 \times 2 = 4$. Коэффициент для $O_2$ равен 3.
$4NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2N_2 + H_2O$
5. Уравняем количество атомов водорода. Слева в $4NH_3$ содержится $4 \times 3 = 12$ атомов водорода. Следовательно, перед $H_2O$ необходимо поставить коэффициент 6 ($6 \times 2 = 12$).
$4NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2N_2 + 6H_2O$
6. Проверим баланс атомов кислорода. Слева в $3O_2$ содержится $3 \times 2 = 6$ атомов кислорода. Справа в $6H_2O$ содержится $6 \times 1 = 6$ атомов кислорода. Баланс соблюден.
Ответ: $4NH_3 + 3O_2 = 2N_2 + 6H_2O$.
№5 (с. 195)
Условие. №5 (с. 195)

5. В лаборатории азот получают разложением нитрита аммония: $NH_4NO_2 \stackrel{t}{=} N_2 + 2H_2O$.
Придумайте и решите задачу, в условии которой была бы указана масса исходного вещества и массовая доля в нём примесей, а требовалось бы найти объём одного продукта и число молекул другого получаемого вещества.
Решение. №5 (с. 195)

Решение 2. №5 (с. 195)
Условие придуманной задачи:
При термическом разложении 160 г технического нитрита аммония, содержащего 20% инертных примесей, был получен азот и вода. Определите объем (н.у.) выделившегося азота и число молекул образовавшейся воды.
Дано:
$m(образца) = 160~г$
$ω(примесей) = 20\% = 0.2$
Найти:
$V(N_2) - ?$
$N(H_2O) - ?$
Решение:
1. Определим массу чистого нитрита аммония $NH_4NO_2$ в образце. Сначала найдем его массовую долю:
$ω(NH_4NO_2) = 100\% - ω(примесей) = 100\% - 20\% = 80\% = 0.8$
Теперь рассчитаем массу чистого вещества:
$m(NH_4NO_2) = m(образца) \cdot ω(NH_4NO_2) = 160~г \cdot 0.8 = 128~г$
2. Рассчитаем молярную массу нитрита аммония:
$M(NH_4NO_2) = 2 \cdot Ar(N) + 4 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 28 + 4 + 32 = 64~г/моль$
3. Найдем количество вещества (моль) нитрита аммония, вступившего в реакцию:
$n(NH_4NO_2) = \frac{m(NH_4NO_2)}{M(NH_4NO_2)} = \frac{128~г}{64~г/моль} = 2~моль$
4. Составим уравнение реакции и по нему найдем количество вещества продуктов:
$NH_4NO_2 \xrightarrow{t} N_2 + 2H_2O$
Из уравнения видно, что из 1 моль $NH_4NO_2$ образуется 1 моль $N_2$ и 2 моль $H_2O$. Следовательно, соотношение количеств веществ:
$n(NH_4NO_2) : n(N_2) : n(H_2O) = 1 : 1 : 2$
Тогда:
$n(N_2) = n(NH_4NO_2) = 2~моль$
$n(H_2O) = 2 \cdot n(NH_4NO_2) = 2 \cdot 2~моль = 4~моль$
5. Найдем объем выделившегося азота. При нормальных условиях (н.у.) молярный объем газа $V_m$ равен 22.4 л/моль:
$V(N_2) = n(N_2) \cdot V_m = 2~моль \cdot 22.4~л/моль = 44.8~л$
6. Найдем число молекул образовавшейся воды, используя постоянную Авогадро $N_A = 6.02 \cdot 10^{23}~моль^{-1}$:
$N(H_2O) = n(H_2O) \cdot N_A = 4~моль \cdot 6.02 \cdot 10^{23}~моль^{-1} = 24.08 \cdot 10^{23} = 2.408 \cdot 10^{24}~молекул$
Ответ: объем выделившегося азота составляет 44.8 л, число молекул образовавшейся воды равно $2.408 \cdot 10^{24}$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.