Страница 50 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Найдите объём хлора (н. у.), полученного при взаимодействии 730 г 30%-ной соляной кислоты с бертолетовой солью $KClO_3$. Какое количество исходной соли было израсходовано?

Дано:

Решение:

Дано:

$m_{р-ра(HCl)} = 730 \text{ г}$

$\omega_{(HCl)} = 30\% = 0.30$

Реагент: $KClO_3$ (бертолетова соль)

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V_{(Cl_2)}$ - ?

$n_{(KClO_3)}$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия соляной кислоты с хлоратом калия (бертолетовой солью):

$KClO_3 + 6HCl \rightarrow KCl + 3Cl_2\uparrow + 3H_2O$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода (HCl) в 730 г 30%-ного раствора соляной кислоты:

$m_{(HCl)} = m_{р-ра(HCl)} \times \omega_{(HCl)}$

$m_{(HCl)} = 730 \text{ г} \times 0.30 = 219 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества хлороводорода. Молярная масса HCl ($M_{(HCl)}$) равна $36.5 \text{ г/моль}$.

$n_{(HCl)} = \frac{m_{(HCl)}}{M_{(HCl)}} = \frac{219 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 6 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества израсходованной соли и полученного хлора. Стехиометрические соотношения реагентов и продуктов $n_{(KClO_3)} : n_{(HCl)} : n_{(Cl_2)}$ равны $1 : 6 : 3$.

Найдем количество вещества израсходованной бертолетовой соли ($KClO_3$):

$n_{(KClO_3)} = \frac{1}{6} \times n_{(HCl)} = \frac{1}{6} \times 6 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$

Найдем количество вещества образовавшегося хлора ($Cl_2$):

$n_{(Cl_2)} = \frac{3}{6} \times n_{(HCl)} = \frac{1}{2} \times 6 \text{ моль} = 3 \text{ моль}$

5. Теперь найдем объем хлора, полученного при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$V_{(Cl_2)} = n_{(Cl_2)} \times V_m = 3 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 67,2 \text{ л}$

Ответ: объём полученного хлора составляет 67,2 л; количество израсходованной исходной соли – 1 моль.

Часть I

1. Галогеноводороды — это ___________ с общей молекулярной фор-
мулой $HГ$, где $Г$ — галоген:

а) электронная формула ___________

б) структурная формула ___________

Это газы, хорошо растворимые в воде с образованием соответ-
ствующих _______.

Галогеноводороды – это химические соединения, состоящие из атомов водорода и атомов галогенов (элементов 17-й группы Периодической системы: фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I). В общем виде их называют летучими водородными соединениями, что соответствует первому пропуску в определении. Их общая молекулярная формула — $НГ$.

Ответ: летучие водородные соединения.

а) электронная формула

Электронная формула, или формула Льюиса, показывает распределение валентных электронов в молекуле. Атом водорода (H) находится в 1-й группе и имеет 1 валентный электрон. Атом галогена (Г) находится в 17-й группе и имеет 7 валентных электронов. Для образования химической связи атом водорода и атом галогена обобществляют по одному электрону, формируя одну общую электронную пару (ковалентную одинарную связь). Эта связь является полярной, так как электроотрицательность галогенов значительно выше, чем у водорода. У атома галогена, помимо связывающей пары, остаются еще 6 валентных электронов, которые образуют 3 неподеленные электронные пары. Таким образом, электронная формула имеет вид:

Ответ: $H:\ddot{\Gamma}:$

б) структурная формула

Структурная формула отображает порядок соединения атомов в молекуле и химические связи между ними. Каждая общая электронная пара (ковалентная связь) изображается черточкой. Так как между атомом водорода и атомом галогена образуется одна одинарная связь, структурная формула выглядит следующим образом:

Ответ: $H-Г$

Галогеноводороды в газообразном состоянии (например, хлороводород $HCl$, бромоводород $HBr$) обладают высокой растворимостью в воде. При растворении происходит процесс ионизации, в результате которого молекулы галогеноводорода взаимодействуют с молекулами воды, образуя ион гидроксония ($H_3O^+$) и галогенид-ион ($Г^-$). Получаемый раствор проявляет кислотные свойства. Эти растворы называют галогеноводородными кислотами (плавиковая, соляная, бромоводородная, иодоводородная). Следовательно, в последнем пропуске, состоящем из 7 букв, должно стоять слово "кислоты".

Ответ: кислоты.

2. Заполните таблицу.

Галогеноводородные кислоты

Формула кислоты | Название кислоты | Название аниона | Реактив на анион

$HF$ | [пусто] или [пусто] | [пусто] | [пусто]

Продолжение

Формула кислоты | Название кислоты | Название аниона | Реактив на анион

$HCl$ | [пусто] или [пусто] | [пусто] | [пусто]

$HBr$ | [пусто] | [пусто] | [пусто]

$HI$ | [пусто] | [пусто] | [пусто]

HF

Название кислоты: Фтороводородная кислота или плавиковая кислота. Название "плавиковая" связано со способностью этой кислоты реагировать с диоксидом кремния ($SiO_2$), который является основной составляющей стекла, и таким образом "травить" или "плавить" стекло.

Название аниона: Фторид-ион ($F^-$).

Реактив на анион: Качественной реакцией на фторид-ион является взаимодействие с растворами солей кальция (например, $CaCl_2$ или $Ca(NO_3)_2$). В результате реакции образуется белый мелкокристаллический осадок фторида кальция ($CaF_2$), который, в отличие от других галогенидов кальция, плохо растворим в воде.

Ионное уравнение реакции: $Ca^{2+} + 2F^- \rightarrow CaF_2 \downarrow$.

Ответ: Название кислоты: фтороводородная или плавиковая; Название аниона: фторид-ион; Реактив на анион: растворимые соли кальция, например $Ca(NO_3)_2$.

HCl

Название кислоты: Хлороводородная кислота или соляная кислота. Техническое название "соляная" исторически связано с одним из методов ее получения — действием серной кислоты на поваренную соль ($NaCl$).

Название аниона: Хлорид-ион ($Cl^-$).

Реактив на анион: Качественным реактивом на хлорид-ионы (а также бромид- и иодид-ионы) является раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$). При взаимодействии с хлорид-ионом образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$), который не растворяется в сильных кислотах (например, в азотной кислоте), но растворяется в водном растворе аммиака.

Ионное уравнение реакции: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$.

Ответ: Название кислоты: хлороводородная или соляная; Название аниона: хлорид-ион; Реактив на анион: раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$).

HBr

Название кислоты: Бромоводородная кислота.

Название аниона: Бромид-ион ($Br^-$).

Реактив на анион: Реактивом также является раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$). В результате реакции образуется бледно-желтый (светло-желтый) осадок бромида серебра ($AgBr$). Этот осадок нерастворим в азотной кислоте и, в отличие от $AgCl$, с трудом растворяется в водном растворе аммиака.

Ионное уравнение реакции: $Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \downarrow$.

Ответ: Название кислоты: бромоводородная; Название аниона: бромид-ион; Реактив на анион: раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$).

HI

Название кислоты: Иодоводородная кислота.

Название аниона: Иодид-ион ($I^-$).

Реактив на анион: Для обнаружения иодид-иона также используется раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$). В ходе реакции выпадает ярко-желтый осадок иодида серебра ($AgI$). Этот осадок не растворяется ни в азотной кислоте, ни в водном растворе аммиака, что позволяет отличить его от $AgCl$ и $AgBr$.

Ионное уравнение реакции: $Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow$.

Ответ: Название кислоты: иодоводородная; Название аниона: иодид-ион; Реактив на анион: раствор нитрата серебра (I) ($AgNO_3$).