Материал: Альонкіна К. В., Сотниченко Т. Д Хімія. Підготовка до ЗНО
тема 5. суміші Речовин. РоЗчини
Приклади розв’язання задач
Задачі на розчини
Задача 5.1. Визначте масу натрій хлориду та води, необхідних для приготування 200 г розчину з масовою часткою солі 20%.
Дано: |
Розв’язання: |
|
m(розчину) = 200 г |
Масова частка речовини в розчині розраховувається за формулою: |
|
w(NaCl) = 20% або 0,2 |
m(речовини) |
∙ 100%. |
m(речовини) — ? |
W(речовини) = M(розчину) |
|
m(H2O) — ? |
1. Визначаємо масу натрій хлориду: |
|
m(NaCl) = w(NaCl) ∙ m(розчину); m(NaCl) = 0,2 ∙ 200 г = 40 г .
2. Визначаємо масу води:
m(H2O) = m(розчину) – m(NaCl); m(H2O) = 200 г – 40 г = 160 г.
Відповідь: для приготування розчину необхідно взяти 40 г натрій хлориду та 160 г води.
Задача 5.2. У воді об’ємом 450 мл (густина 1 г/мл) розчинили сіль масою 15 г. Визначте масову частку солі в отриманому розчині.
Дано: |
|
|
Розв’язання: |
|
m(солі) = 15 г |
1. |
Знаходимо масу води, взятої для приготування розчину: |
||
V(H2O) = 450 мл |
|
m (H2O) = 450 мл ∙ 1 г/мл = 450 г. |
||
ρ(H2O) = 1г/мл |
2. |
Визначемо масу розчину: |
|
|
w(солі) — ? |
|
m(розчину) = m(Н2О) + m(солі); m(розчину) = 450 г + 15 г = 465 г. |
||
3. Визначимо масову частку солі в розчині: w(солі) = |
15 г ∙ 100% |
= 3,23%. |
||
465 г |
||||
Відповідь: масова частка солі в цьому розчині складає 3,23%
Задача 5.3. Визначте об’єм води, в якій слід розчинити 75 г мідного купоросу для одержання розчину з масовою часткою купрум(ІІ) сульфату 2%.
Дано: |
|
|
|
|
|
Розв’язання: |
|
|
|
||||
m(CuSO4 |
∙ 5H2O) = 75 г |
Розв’язання: 1. Визначемо масу безводної солі: |
|
|
|||||||||
w(CuSO4 |
∙ 5H2O) =2%, або 0,02 |
|
|
n(CuSO4 ∙ 5H2O) = n(CuSO4); |
|
|
|||||||
V(H2O) — ? |
|
|
m(CuSO |
4 |
∙ 5H |
2 |
O) |
= |
m(CuSO |
) |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
O) |
4 |
) |
|
||||
|
|
|
|
M(CuSO |
4 |
∙ 5H |
2 |
|
M(CuSO |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||
|
m(CuSO ) = m(CuSO4 ∙5H2O)∙M(CuSO4) |
; |
|
|
|
|
|||||||
|
|
4 |
M(CuSO4 ∙ 5H2O) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M(CuSO4) = 160 г/моль; M(CuSO4 ∙ 5H2O) = 250 г/моль; m(CuSO4) = |
75 г ∙ 160 г/моль |
= 48 г. |
|||||||||||
250 г/моль |
|||||||||||||
2. Визначемо масу розчину: |
m(CuSO4) |
|
; m(розчину) = m(CuSO4) ; |
|
|
|
|||||||
|
w(CuSO ) = |
|
|
|
|
||||||||
|
4 |
m(розчину) |
|
|
w(CuSO4) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
www.e-ranok.com.ua
тема 5. суміші Речовин. РоЗчини |
|
|
|
|
|
|
48 г |
|
|
m(розчину) = |
= 2400 г. |
|||
0,02 |
||||
3. Визначимо масу води:
m(H2O) = m(розчину) – m(CuSO4 ∙ 5H2O); m(H2O) = 2400 г – 75 г = 2325 г.
4. Визначимо об’єм води:
V(H O) = |
m(H2O) |
; |
V(H O) = |
2325 г |
= 2325 мл. |
2 |
ρ(H2O) |
|
2 |
1 г/мл |
|
|
|
|
|
Відповідь: V(H2O) – 2,325 л.
виконайте контрольний тест
На його виконання відводиться 15 хвилин. Під час роботи над тестом не можна користуватися слов никами, підручниками, посібниками, довідниками тощо.
тест 10 (контрольний)
1. Позначте йон, який змінює забарвлення лакмусу на червоне:
А OH– |
В Cl– |
Б H+ |
Г Na+ |
2. Укажіть правильне закінчення речення: «Для того щоб концентрований водний розчин солі зро-
бити розведеним, необхідно …» |
|
А додати води |
В випарувати певну кількість води |
Б додати солі |
Г профільтрувати |
3. Укажіть заряди катіона та аніона, на які дисоціює у водному розчині натрій сульфід: |
|
А 1+ та 2– |
В 1+ та 1– |
Б 2+ та 2– |
Г 2+ та 1– |
4. Установити відносність між хімічним елементом та зарядом йону, який він може утворити:
А Калій |
1 2+ |
Б Магній |
2 1– |
В Алюміній |
3 1+ |
Г Хлор |
4 3+ |
5. Розташуйте речовини в порядку зростання масової частки солі, якщо взяти співвідношення маси
солі та розчинника: |
|
А 1:25 |
В 1:19 |
Б 5:20 |
Г 2:18 |
6. Змішали 100 г розчину з масовою часткою солі 0,2 та 50 г розчину з масовою часткою цієї ж солі 0,32. Визначити масову частку речовини в добутому розчині.
41
www.e-ranok.com.ua
тема 6. основні класи неоРганічних сПолук (оксиди, кислоти)
Тема 6. Основні класи неорганічних сполук (оксиди, кислоти)
Перевірте свої знання
Виконайте тест 11. На його виконання відводиться 15 хвилин. Під час роботи над тестом не можна користуватися словниками, підручниками, посібниками, довідниками тощо.
|
|
тест 11 (вступний) |
||
1. |
Визначте хімічний характер карбон (IV) оксиду : |
|
|
|
|
А кислотний |
В основний |
||
|
Б амфотерний |
Г несолетворний |
||
2. |
Формула вищого оксиду, утвореного хімічним елементом №20 |
|||
|
А R2O |
|
В R2O3 |
|
|
Б RO |
|
Г R2O5 |
|
3. |
Позначте хімічну формулу нітратної кислоти: |
В N2O5 |
||
|
А HNO2 |
|
||
|
Б HNO3 |
|
Г H2S |
|
4. |
Установіть відповідність між хімічними формулами та назвами неорганічних сполук: |
|||
|
А FeO |
|
1 |
сульфатна кислота |
|
Б Fe2O3 |
|
2 |
сульфітна кислота |
|
В H2SO4 |
|
3 |
ферум (III) оксид |
|
Г H2SO3 |
|
4 |
ферум (II) оксид |
5. |
Допишіть рівняння реакцій, укажіть коефіцієнти та розташуйте рівняння в порядку зростання |
|||
суми коефіцієнтів. |
|
В C + O2 → |
||
|
А Li + O2 |
→ |
||
|
БAl + O2 |
→ |
Г Mg + O2 → |
|
6. Визначте масу нітратної кислоти, яка необхідна для взаємодії з купрум (ІІ) оксидом масою 320 г.
теоретична частина
Основні класи неорганічних сполук
ОКСиДи. Оксиди — це складні речовини, що складаються з атомів двох хімічних елементів, один з яких Оксиген.
Символ елемента Оксигену завжди записують на другому місці.
Назви оксидів складаються з двох слів: перше — назва хімічного елемента, який утворює оксид, у називному відмінку, а друге — слово «оксид». Якщо елемент виявляє постійну валентність, то в назві оксиду його валентність не вказують:
Na2O — натрій оксид; MgО — магній оксид; Al2O3 — алюміній оксид.
42
www.e-ranok.com.ua
тема 6. основні класи неоРганічних сПолук (оксиди, кислоти)
Якщо елемент може виявляти різні валентності й утворювати кілька оксидів, то в назві оксиду після назви елемента вказують значення його валентності римською цифрою в дужках:
CO — карбон(II) оксид;
CO2 — карбон(IV) оксид;
SO2 — сульфур(IV) оксид;
SO3 — сульфур(VI) оксид.
Назви оксидів неметалічних елементів іноді записують без зазначення валентності, а тільки вказуючи число атомів Оксигену в молекулі грецькими числівниками (моно, ді, три тощо). Наприклад, NO — нітроген монооксид, CO2 — карбон діоксид, SO3 — сульфур триоксид. Іноді співвідношення атомів не є цілими числами, у цьому разі ще використовують префікс «гемі», що означає «половина». Так, N2O — нітроген геміоксид (у цьому разі мається на увазі, що на один атом Нітрогену припадає половина атома Оксигену), N2O5 — нітроген геміпентаоксид (на один атом Нітрогену припадає «половина від п’яти», тобто два з половиною атоми Оксигену).
Серед оксидів трапляються речовини і молекулярної, і немолекулярної будови. Структура оксидів обумовлює і їхні фізичні властивості. У більшості випадків оксиди неметалічних елементів мають молекулярну будову, а оксиди металічних елементів — немолекулярну будову.
Оксиди металічних елементів мають немолекулярну будову. Це тверді речовини з високою температурою плавлення й кипіння. У більшості випадків вони не розчиняються у воді. Крім оксидів активних металічних елементів (лужних та лужноземельних металів), які активно реагують з водою.
Оксиди, яким відповідають кислоти, називають кислотними оксидами.
Більшість кислотних оксидів — це оксиди неметалічних елементів. Але кислотні оксиди здатні утворювати й металічні елементи, якщо ці елементи можуть виявляти дуже високі валентності, вищі, аніж 4. Так, до кислотних оксидів належать CrО3, Mn2O7, SO2, CO2, P2O5.
Оксиди, яким відповідають основи, називають основними оксидами.
До основних оксидів належать оксиди металічних елементів. Це, як правило, оксиди одно-, дво- і тривалентних металів. Na2O, CaO, MgO…
Амфотерні оксиди – це оксиди які виявляють властивості кислотних та основних оксидів:ZnO,
Al2O3, Cr2O3, Fe2O3…
Кислотні ,основні та амфотерні оксиди утворюють групу солетворних оксидів.
Відомі оксиди, яким не відповідає ані кислота, ані основа, їх називають несолетворними.
До них належать карбон(ІІ) оксид CO, нітроген(ІІ) оксид NO, нітроген(I) оксид N2O та деякі інші. Вони являють собою гази, малорозчинні у воді, і не вступають із нею в хімічні реакції. Усі інші оксиди (кислотні й основні) називають солетворними.
Добування оксидів
Найбільш простий спосіб добування оксидів — це взаємодія простих речовин з киснем:
S + O2 → SO2 ;
2Mg + O2 →2MgO.
Майже всі прості речовини взаємодіють із киснем. Багато з них взаємодіють досить бурхливо, з виділенням великої кількості теплоти й світла, тобто горять.
2Cu + O2 t→2CuO;
4Fe +3O2 t→2Fe2O3 ;
2Hg + O2 t→2HgO.
Деякі прості речовини взагалі не реагують із киснем. Серед металів — це платина й золото, а серед неметалів — інертні гази (неон, аргон тощо) і галогени (хлор, бром, йод).
43
www.e-ranok.com.ua
тема 6. основні класи неоРганічних сПолук (оксиди, кислоти)
Велика кількість складних речовин також здатні горіти в кисні. Під час горіння складної речовини утворюються оксиди всіх елементів, з яких складається ця речовина. Наприклад, унаслідок горіння метану CH4 утворюються два оксиди: карбон(IV) оксид та гідроген оксид:
CH4 +2O2 → CO2 +2H2O.
Для промисловості велике значення мають реакції згорання сульфідів металів, тому що під час цих реакцій утворюються два цінних оксиди — сульфур(IV) оксид та оксиди металічних елементів. Останні використовують для добування чистих металів:
4FeS +7O2 →2Fe2O3 +4SO2 .
З киснем також можуть взаємодіяти деякі оксиди.
P2O3 + O2 → P2O5 .
Оксиди можна добувати також розкладанням (дегідратацією) гідратів оксидів: гідратів кислотних оксидів (кислот) та гідратів основних оксидів (гідроксидів):
Mg(OH)2 →t MgO + H2O,
H2SO4 t→SO3 + H2O .
Оксиди також утворюються при розкладанні деяких солей оксигеновмісних кислот. При прожарюванні багатьох таких солей утворюються два оксиди: основний і кислотний (ангідрид кислоти, залишок якої утворює сіль).
CaCO3 t→CaO + CO2 ;
ZnSO3 t→ZnO + SO2 .
Розкладанню при прожарюванні не піддаються солі Натрію та Калію. При нагріванні вони починають плавитися, а якщо й розкладаються, то за іншим принципом. Деякі із цих реакцій використовують у лабораторії для добування кисню:
2NaNO3 t→2NaNO2 + O2 ;
2KClO3 t→2KCl +3O2 ;
2KMnO4 t→K2MnO4 + MnO2 + O2 .
хімічні властивості оксидів
Основні |
Амфотерні |
Кислотні |
Взаємодіють із кислотами з утворенням солі |
Взаємодіють із кислотами та осно- |
Взаємодіють із основами з утво- |
та води: |
вами з утворенням солі й води: |
ренням солі та води: |
CaO +2HCl →CaCl2 + H2O |
ZnO +2HCl → ZnCl2 + H2O; |
SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O |
|
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O |
|
Оксиди лужних та лужноземельних елементів |
З водою не реагують |
Взаємодіють із водою з утворен- |
взаємодіють із водою з утворенням лугів: |
|
ням кислот (за винятком силіцій |
CaO + H2O → Ca(OH)2 . |
|
оксиду): |
Інші з водою не взаємодіють: |
|
SO3 + H2O →H2SO4 ; |
|
SiO2 +H2O ≠ |
|
CuO +H2O ≠ |
|
|
|
|
|
Взаємодіють із кислотними оксидами з утво- |
Взаємодіють із кислотними та осно- |
Взаємодіють із основними окси- |
ренням солі: |
вними оксидами й один з одним: |
дами з утворенням солі: |
CaO + CO2 → CaCO3 |
ZnO + CO2 → ZnCO3 ; |
CaO + SO3 →CaSO4 |
|
ZnO + CaO → CaZnO2 ; |
|
|
ZnO + Al2O3 → Zn(AlO2 )2 |
|
44 |
|
|
www.e-ranok.com.ua