Страница 54 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Дополните схему последовательных превращений и запишите уравнения соответствующих реакций.

$Br_2 \to X_1 \to NaBr$

$X_1 \downarrow HCl$

$NaBr \downarrow X_2$

$X_1$ — _________________________

$X_2$ — _________________________

1) _________________________

2) _________________________

3) _________________________

4) с солями с образованием газа ($\uparrow$) и/или осадка ($\downarrow$).

5) _________________________

Для выполнения задания необходимо сначала определить вещества $X_1$ и $X_2$, а затем составить уравнения химических реакций, соответствующих схеме превращений.

Анализ схемы:

1. Цепочка $Br_2 \rightarrow X_1 \rightarrow NaBr$ предполагает, что $X_1$ является промежуточным продуктом, содержащим бром. Наиболее вероятным кандидатом на роль $X_1$ является бромоводород ($HBr$). Его можно получить из брома (например, реакцией с водородом), и он, как кислота, легко реагирует со щелочью с образованием соли $NaBr$.

2. Стрелка $X_1 \downarrow HCl$ указывает на реакцию, в которую вступает $X_1$ и в результате которой образуется $HCl$. Если $X_1$ — это $HBr$, то такая реакция возможна при взаимодействии с хлором, так как хлор — более активный галоген и вытесняет бром из его соединения с водородом: $2HBr + Cl_2 \rightarrow 2HCl + Br_2$.

3. Вещество $X_2$ получают из $NaBr$. Также на схеме есть стрелка от $X_1$ к $X_2$. Это означает, что $X_2$ можно получить и из $HBr$, и из $NaBr$. Если мы предположим, что $X_2$ — это простое вещество бром ($Br_2$), то это предположение согласуется со всей схемой. Бром можно получить из $NaBr$ (например, вытеснением хлором) и, как мы видели в пункте 2, бром также образуется в реакции $HBr$ с хлором.

Таким образом, искомые вещества:

X₁ — бромоводород ($HBr$)

X₂ — бром ($Br_2$)

Ниже приведены уравнения реакций для каждого превращения.

1) Превращение $Br_2 \rightarrow X_1$. Получение бромоводорода реакцией соединения водорода и брома при нагревании.
$H_2 + Br_2 \xrightarrow{t} 2HBr$
Ответ: $H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr$

2) Превращение $X_1 \rightarrow NaBr$. Получение бромида натрия в результате реакции нейтрализации бромоводородной кислоты гидроксидом натрия.
$HBr + NaOH \rightarrow NaBr + H_2O$
Ответ: $HBr + NaOH \rightarrow NaBr + H_2O$

3) Прямое превращение $Br_2 \rightarrow NaBr$. Данное превращение можно осуществить путем реакции брома с металлическим натрием.
$2Na + Br_2 \rightarrow 2NaBr$
Ответ: $2Na + Br_2 \rightarrow 2NaBr$

4) Реакция с участием $X_1$ и образованием $HCl$. Хлор как более активный галоген вытесняет бром из бромоводорода.
$2HBr + Cl_2 \rightarrow 2HCl + Br_2$
(Эта реакция также соответствует превращению $X_1 \rightarrow X_2$, так как в ней образуется бром).
Ответ: $2HBr + Cl_2 \rightarrow 2HCl + Br_2$

5) Превращение $NaBr \rightarrow X_2$. Получение брома из бромида натрия путем вытеснения его хлором.
$2NaBr + Cl_2 \rightarrow 2NaCl + Br_2$
Ответ: $2NaBr + Cl_2 \rightarrow 2NaCl + Br_2$

6. В 730 мл 5%-ной соляной кислоты ($ \rho = 1,1 \text{ г/мл} $) растворили 33,6 л хлороводорода (н. у.). Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Дано: Решение:

Дано:

$V_{р-ра1}(HCl) = 730$ мл

$\omega_1(HCl) = 5\% = 0,05$

$\rho_{р-ра1} = 1,1$ г/мл

$V_{газа}(HCl) = 33,6$ л (н. у.)

Найти:

$\omega_{конечн}(HCl) - ?$

Решение:

1. Найдем массу исходного раствора соляной кислоты по формуле $m = \rho \cdot V$:

$m_{р-ра1} = \rho_{р-ра1} \cdot V_{р-ра1} = 1,1 \text{ г/мл} \cdot 730 \text{ мл} = 803$ г.

2. Найдем массу хлороводорода в исходном растворе:

$m_1(HCl) = m_{р-ра1} \cdot \omega_1(HCl) = 803 \text{ г} \cdot 0,05 = 40,15$ г.

3. Найдем количество вещества (в молях) хлороводорода, который растворили в кислоте. Так как объем дан при нормальных условиях (н. у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4$ л/моль:

$n(HCl) = \frac{V_{газа}(HCl)}{V_m} = \frac{33,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1,5$ моль.

4. Найдем массу растворенного газообразного хлороводорода. Молярная масса хлороводорода $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5$ г/моль:

$m_2(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 1,5 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} = 54,75$ г.

5. Найдем общую массу хлороводорода в конечном растворе:

$m_{общ}(HCl) = m_1(HCl) + m_2(HCl) = 40,15 \text{ г} + 54,75 \text{ г} = 94,9$ г.

6. Найдем массу конечного раствора. Она складывается из массы исходного раствора и массы растворенного газа:

$m_{р-ра(конечн)} = m_{р-ра1} + m_2(HCl) = 803 \text{ г} + 54,75 \text{ г} = 857,75$ г.

7. Найдем массовую долю кислоты в полученном растворе по формуле $\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}} \cdot 100\%$:

$\omega_{конечн}(HCl) = \frac{m_{общ}(HCl)}{m_{р-ра(конечн)}} \cdot 100\% = \frac{94,9 \text{ г}}{857,75 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 11,06\%$

Ответ: массовая доля кислоты в полученном растворе составляет приблизительно $11,06\%$.

Часть I

1. Халькогены — это элементы □□□-группы Периодической системы. Слово «халькогены» означает _______

1. Халькогены — это химические элементы, составляющие 16-ю группу Периодической системы химических элементов (по устаревшей, но всё ещё широко используемой в учебной литературе классификации — главную подгруппу VI группы, или VIA-группу). Три пустых квадрата в задании соответствуют написанию номера группы римскими цифрами (VI) и буквы, обозначающей главную подгруппу (А). К халькогенам относятся кислород (O), сера (S), селен (Se), теллур (Te), полоний (Po) и искусственно синтезированный ливерморий (Lv).

Название «халькогены» происходит от двух греческих слов: χαλκός (халькос), что означает «медь» или «руда», и γεννάω (геннао), что переводится как «рождать», «производить». Таким образом, дословный перевод термина «халькогены» — «рождающие руды». Это название отражает тот факт, что важнейшие руды многих металлов, в частности меди, являются их соединениями с халькогенами — оксидами (например, куприт $Cu_2O$) и сульфидами (например, халькозин $Cu_2S$ или халькопирит $CuFeS_2$).

Таким образом, заполненное предложение выглядит следующим образом:

Ответ: Халькогены — это элементы VIA-группы Периодической системы. Слово «халькогены» означает «рождающие руды».