88. Запишите уравнения возможных реакций.
карбонат калия + азотная кислота цинк + фосфорная кислота оксид серебра + азотная кислота
магний + соляная кислота силикат калия + серная кислота алюминий + соляная кислота
медь + серная кислота оксид серы (VI) + соляная кислота сульфид калия + соляная кислота
оксид меди (II) + серная кислота оксид цинка + азотная кислота серебро + соляная кислота
азотная кислота + оксид углерода (IV) гидроксид хрома (III) + серная кислота нитрат железа (III) + угольная кислота
сульфат натрия + соляная кислота ртуть + серная кислота кремниевая кислота + гидроксид калия
гидроксид бария + фосфорная кислота нитрат железа (III) + соляная кислота оксид хрома(VI) + серная кислота
Карбонат калия + азотная кислота K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2↑
Цинк + фосфорная кислота 3Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2↑
Оксид серебра + азотная кислота Ag2O + 2HNO3 → 2AgNO3 + H2O
Магний + соляная кислота Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
Силикат калия + серная кислота K2SiO3 + H2SO4 → K2SO4 + H2SiO3↓
Алюминий + соляная кислота 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Медь + серная кислота Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
Оксид серы (VI) + соляная кислота Оксид серы (VI) не реагирует с соляной кислотой.
Сульфид калия + соляная кислота K2S + 2HCl → 2KCl + H2S↑
Оксид меди (II) + серная кислота CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Оксид цинка + азотная кислота ZnO + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O
Серебро + соляная кислота Серебро не реагирует с соляной кислотой.
Азотная кислота + оксид углерода (IV) Азотная кислота не реагирует с оксидом углерода (IV).
Гидроксид хрома (III) + серная кислота 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6H2O
Нитрат железа (III) + угольная кислота Реакция не идет.
Сульфат натрия + соляная кислота Реакция не идет.
Ртуть + серная кислота Hg + 2H2SO4 → HgSO4 + SO2↑ + 2H2O
Кремниевая кислота + гидроксид калия H2SiO3 + 2KOH → K2SiO3 + 2H2O
Гидроксид бария + фосфорная кислота 3Ba(OH)2 + 2H3PO4 → Ba3(PO4)2 + 6H2O
Нитрат железа (III) + соляная кислота Реакция не идет.
Оксид хрома (VI) + серная кислота Оксид хрома (VI) не реагирует с серной кислотой.
89. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочки превращений вещества:
а) углерод ⟶ углекислый газ ⟶ карбонат натрия ⟶ углекислый газ ⟶ карбонат бария;
б) натрий ⟶ гидроксид натрия ⟶ нитрат натрия ⟶ азотная кислота ⟶ нитрат меди (II) ⟶ гидроксид меди (II);
в) фосфор ⟶ оксид фосфора (V) ⟶ фосфорная кислота ⟶ фосфат кальция ⟶ ортофосфорная кислота ⟶ фосфат натрия;
г) калий ⟶ гидроксид калия ⟶ карбонат калия ⟶ хлорид калия ⟶ сульфат калия;
д) сера ⟶ сульфид железа (II) ⟶ сероводород ⟶ сульфид натрия ⟶ сульфат натрия;
е) магний ⟶ ацетат магния ⟶ уксусная кислота ⟶ ацетат калия.
а) Углерод ⟶ Углекислый газ ⟶ Карбонат натрия ⟶ Углекислый газ ⟶ Карбонат бария
Углерод → Углекислый газ: C + O2 → CO2
Углекислый газ → Карбонат натрия: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Карбонат натрия → Углекислый газ: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ↑
Углекислый газ → Карбонат бария: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O
б) Натрий ⟶ Гидроксид натрия ⟶ Нитрат натрия ⟶ Азотная кислота ⟶ Нитрат меди (II) ⟶ Гидроксид меди (II)
Натрий → Гидроксид натрия: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
Гидроксид натрия → Нитрат натрия: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
Нитрат натрия → Азотная кислота: NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4
Азотная кислота → Нитрат меди (II): CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Нитрат меди (II) → Гидроксид меди (II): Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2NaNO3
в) Фосфор ⟶ Оксид фосфора (V) ⟶ Фосфорная кислота ⟶ Фосфат кальция ⟶ Ортофосфорная кислота ⟶ Фосфат натрия
Фосфор → Оксид фосфора (V): 4P + 5O2 → 2P2O5
Оксид фосфора (V) → Фосфорная кислота: P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
Фосфорная кислота → Фосфат кальция: 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O
Фосфат кальция → Ортофосфорная кислота: Ca3(PO4)2 + 6HCl → 2H3PO4 + 3CaCl2
Ортофосфорная кислота → Фосфат натрия: H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
г) Калий ⟶ Гидроксид калия ⟶ Карбонат калия ⟶ Хлорид калия ⟶ Сульфат калия
Калий → Гидроксид калия: 2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑
Гидроксид калия → Карбонат калия: 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
Карбонат калия → Хлорид калия: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2 ↑
Хлорид калия → Сульфат калия: 2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl ↑
д) Сера ⟶ Сульфид железа (II) ⟶ Сероводород ⟶ Сульфид натрия ⟶ Сульфат натрия
Сера → Сульфид железа (II): Fe + S → FeS
Сульфид железа (II) → Сероводород: FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S ↑
Сероводород → Сульфид натрия: H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
Сульфид натрия → Сульфат натрия: Na2S + 4H2O2 → Na2SO4 + 4H2O
е) Магний ⟶ Ацетат магния ⟶ Уксусная кислота ⟶ Ацетат калия
Магний → Ацетат магния: Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2 ↑
Ацетат магния → Уксусная кислота: (CH3COO)2Mg + H2SO4 → 2CH3COOH + MgSO4
Уксусная кислота → Ацетат калия: CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O
90. Даны вещества: углекислый газ, гидроксид натрия, соляная кислота, оксид магния. Напишите уравнения возможных реакций между данными веществами, взятыми попарно.
Углекислый газ + Гидроксид натрия: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Углекислый газ реагирует с гидроксидом натрия, образуя карбонат натрия и воду.
Углекислый газ + Оксид магния: CO2 + MgO → MgCO3 Углекислый газ реагирует с оксидом магния, образуя карбонат магния.
Гидроксид натрия + Соляная кислота: NaOH + HCl → NaCl + H2O Гидроксид натрия реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид натрия и воду.
Гидроксид натрия + Оксид магния: Реакция не идет, так как оксид магния не реагирует с гидроксидом натрия.
Соляная кислота + Оксид магния: 2HCl + MgO → MgCl2 + H2O Соляная кислота реагирует с оксидом магния, образуя хлорид магния и воду.
91. Даны вещества: оксид фосфора (V), гидроксид калия, азотная кислота, оксид кальция. Напишите уравнения возможных реакций между данными веществами, взятыми попарно.
Оксид фосфора (V) + Гидроксид калия: P2O5 + 6KOH → 2K3PO4 + 3H2O Оксид фосфора (V) реагирует с гидроксидом калия, образуя фосфат калия и воду.
Оксид фосфора (V) + Азотная кислота: Реакция не идет, так как оксид фосфора (V) не реагирует с кислотами.
Оксид фосфора (V) + Оксид кальция: P2O5 + 3CaO → Ca3(PO4)2 Оксид фосфора (V) реагирует с оксидом кальция, образуя фосфат кальция.
Гидроксид калия + Азотная кислота: KOH + HNO3 → KNO3 + H2O Гидроксид калия реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат калия и воду.
Гидроксид калия + Оксид кальция: Реакция не идет, так как оксид кальция не реагирует с гидроксидом калия.
Азотная кислота + Оксид кальция: 2HNO3 + CaO → Ca(NO3)2 + H2O Азотная кислота реагирует с оксидом кальция, образуя нитрат кальция и воду.
92. В трех склянках без этикеток находятся растворы гидроксида кальция, азотной кислоты, хлорида натрия. Предложите простейший способ идентификации веществ.
Использование индикатора (лакмуса):
Гидроксид кальция (Ca(OH)2): Щелочная среда, лакмус синеет.
Азотная кислота (HNO3): Кислая среда, лакмус краснеет.
Хлорид натрия (NaCl): Нейтральная среда, лакмус не меняет цвет.
Реакция с карбонатом натрия (Na2CO3):
Гидроксид кальция: Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 (осадок) + 2NaOH Образуется белый осадок карбоната кальция.
Азотная кислота: 2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2 (выделение газа) Выделяется углекислый газ (шипение).
Хлорид натрия: Реакция не идет.
Реакция с нитратом серебра (AgNO3):
Хлорид натрия: NaCl + AgNO3 → AgCl (осадок) + NaNO3 Образуется белый осадок хлорида серебра.
Гидроксид кальция и азотная кислота: Реакция с нитратом серебра не идет.
93. Вычислите объем водорода (н. у.), который образуется при растворении 7,2 г магния в соляной кислоте. Рассчитайте массу образовавшейся соли.
Реакция: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Сначала находим количество вещества магния: Молекулярная масса магния (Mg) = 24 г/моль. Количество вещества магния: n(Mg) = 7,2 г / 24 г/моль = 0,3 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния реагирует с 2 моль соляной кислоты и образует 1 моль водорода.
Следовательно, при реакции 0,3 моль магния образуется 0,3 моль водорода.
Объем водорода (н. у.) можно найти по формуле: V = n × 22,4 л, где n — количество вещества водорода, а 22,4 л — объем 1 моль газа при нормальных условиях (н. у.).
V(H2) = 0,3 моль × 22,4 л = 6,72 л.
Ответ: объем водорода = 6,72 л.
Теперь находим массу образовавшейся соли (MgCl2): Молекулярная масса MgCl2 = 24 + 2 × 35,5 = 95 г/моль. Масса соли = n(Mg) × M(MgCl2) = 0,3 моль × 95 г/моль = 28,5 г.
Ответ: масса соли = 28,5 г.
94. Вычислите объем водорода (н. у.), который образуется при растворении 14 г железа в соляной кислоте. Рассчитайте массу образовавшейся соли.
Реакция: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Сначала находим количество вещества железа: Молекулярная масса железа (Fe) = 56 г/моль. Количество вещества железа: n(Fe) = 14 г / 56 г/моль = 0,25 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль железа реагирует с 2 моль соляной кислоты и образует 1 моль водорода.
Следовательно, при реакции 0,25 моль железа образуется 0,25 моль водорода.
Объем водорода (н. у.) можно найти по формуле: V = n × 22,4 л.
V(H2) = 0,25 моль × 22,4 л = 5,6 л.
Ответ: объем водорода = 5,6 л.
Теперь находим массу образовавшейся соли (FeCl2): Молекулярная масса FeCl2 = 56 + 2 × 35,5 = 127 г/моль. Масса соли = n(Fe) × M(FeCl2) = 0,25 моль × 127 г/моль = 31,75 г.
Ответ: масса соли = 31,75 г.
95. Вычислите массу серной кислоты, которая потребуется для реакции с порцией оксида магния массой 8 г. Рассчитайте массу образовавшейся соли.
Реакция: MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Сначала находим количество вещества оксида магния: Молекулярная масса MgO = 24 + 16 = 40 г/моль. Количество вещества MgO: n(MgO) = 8 г / 40 г/моль = 0,2 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль MgO реагирует с 1 моль H2SO4. Следовательно, 0,2 моль MgO будет реагировать с 0,2 моль H2SO4.
Масса серной кислоты (H2SO4): Молекулярная масса H2SO4 = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 98 г/моль. Масса H2SO4 = n(H2SO4) × M(H2SO4) = 0,2 моль × 98 г/моль = 19,6 г.
Ответ: масса серной кислоты = 19,6 г.
Теперь находим массу образовавшейся соли (MgSO4): Молекулярная масса MgSO4 = 24 + 32 + 4 × 16 = 120 г/моль. Масса соли = n(MgO) × M(MgSO4) = 0,2 моль × 120 г/моль = 24 г.
Ответ: масса соли = 24 г.
96. Вычислите массу азотной кислоты, которая потребуется для реакции с порцией оксида меди (II) массой 8 г.
Реакция: CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Сначала находим количество вещества оксида меди (CuO): Молекулярная масса CuO = 64 + 16 = 80 г/моль. Количество вещества CuO: n(CuO) = 8 г / 80 г/моль = 0,1 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CuO реагирует с 2 моль HNO3. Следовательно, 0,1 моль CuO будет реагировать с 0,2 моль HNO3.
Масса азотной кислоты (HNO3): Молекулярная масса HNO3 = 1 + 14 + 3 × 16 = 63 г/моль. Масса HNO3 = n(HNO3) × M(HNO3) = 0,2 моль × 63 г/моль = 12,6 г.
Ответ: масса азотной кислоты = 12,6 г.
97. К 65 г 10%-го раствора азотной кислоты добавили гидроксид калия в стехиометрическом соотношении. Вычислите массу образовавшейся соли. Рассчитайте массу гидроксида калия, вступившего в реакцию.
Реакция: KOH + HNO3 → KNO3 + H2O
Находим массу азотной кислоты в растворе: Масса раствора = 65 г, концентрация 10%. Масса HNO3 = 65 г × 10% = 6,5 г.
Находим количество вещества HNO3: Молекулярная масса HNO3 = 63 г/моль. n(HNO3) = 6,5 г / 63 г/моль = 0,103 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль HNO3 реагирует с 1 моль KOH, следовательно, нужно 0,103 моль KOH.
Масса гидроксида калия (KOH): Молекулярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль. Масса KOH = n(KOH) × M(KOH) = 0,103 моль × 56 г/моль = 5,768 г.
Ответ: масса гидроксида калия = 5,768 г.
Масса образовавшейся соли (KNO3): Молекулярная масса KNO3 = 39 + 14 + 3 × 16 = 101 г/моль. Масса соли = n(HNO3) × M(KNO3) = 0,103 моль × 101 г/моль = 10,403 г.
Ответ: масса соли = 10,403 г.
98. К 365 г 5%-го раствора соляной кислоты добавили гидроксид лития в стехиометрическом соотношении. Вычислите массу образовавшейся соли и массу гидроксида лития, вступившего в реакцию.
Реакция: LiOH + HCl → LiCl + H2O
Находим массу соляной кислоты в растворе: Масса раствора = 365 г, концентрация 5%. Масса HCl = 365 г × 5% = 18,25 г.
Находим количество вещества HCl: Молекулярная масса HCl = 36,5 г/моль. n(HCl) = 18,25 г / 36,5 г/моль = 0,5 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль HCl реагирует с 1 моль LiOH, следовательно, нужно 0,5 моль LiOH.
Масса гидроксида лития (LiOH): Молекулярная масса LiOH = 7 + 16 + 1 = 24 г/моль. Масса LiOH = n(LiOH) × M(LiOH) = 0,5 моль × 24 г/моль = 12 г.
Ответ: масса гидроксида лития = 12 г.
Масса образовавшейся соли (LiCl): Молекулярная масса LiCl = 7 + 35,5 = 42,5 г/моль. Масса соли = n(HCl) × M(LiCl) = 0,5 моль × 42,5 г/моль = 21,25 г.
Ответ: масса соли = 21,25 г.
99. Вычислите массу 10%-го раствора серной кислоты, который потребуется для полной нейтрализации 50 г гидроксида натрия.
Реакция: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Находим количество вещества NaOH: Молекулярная масса NaOH = 40 г/моль. n(NaOH) = 50 г / 40 г/моль = 1,25 моль.
Из уравнения реакции видно, что 2 моль NaOH реагируют с 1 моль H2SO4, следовательно, для 1,25 моль NaOH потребуется 0,625 моль H2SO4.
Масса серной кислоты (H2SO4): Молекулярная масса H2SO4 = 98 г/моль. Масса H2SO4 = n(H2SO4) × M(H2SO4) = 0,625 моль × 98 г/моль = 61,25 г.
Масса раствора H2SO4 (10%): Масса раствора = масса H2SO4 / концентрация. Масса раствора = 61,25 г / 10% = 612,5 г.
Ответ: масса раствора серной кислоты = 612,5 г.
100. Вычислите массу 25%-го раствора азотной кислоты, который потребуется для полной нейтрализации 18,5 г гидроксида кальция.
Реакция: Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O
Находим количество вещества Ca(OH)2: Молекулярная масса Ca(OH)2 = 40 + 2 × (16 + 1) = 74 г/моль. n(Ca(OH)2) = 18,5 г / 74 г/моль = 0,25 моль.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль Ca(OH)2 реагирует с 2 моль HNO3, следовательно, для 0,25 моль Ca(OH)2 потребуется 0,5 моль HNO3.
Масса азотной кислоты (HNO3): Молекулярная масса HNO3 = 63 г/моль. Масса HNO3 = n(HNO3) × M(HNO3) = 0,5 моль × 63 г/моль = 31,5 г.
Масса раствора HNO3 (25%): Масса раствора = масса HNO3 / концентрация. Масса раствора = 31,5 г / 25% = 126 г.
Ответ: масса раствора азотной кислоты = 126 г