ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §30 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ В СВЕТЕ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Какие электролиты называют кислотами? Электролиты, которые диссоциируют в воде на катионы водорода и анионы кислотного остатка, называются кислотами.
Какие признаки лежат в основе их классификации?
1. Число атомов водорода, способных замещаться на металл.
2. Наличие кислорода.
3. Растворимость в воде.
4. Способность к электролитической диссоциации.

Приведите примеры кислот каждого типа.
1. По числу атомов водорода, способных замещаться на металл:
• HCl, HF, HI, HBr, HNO3, HNO2, HClO4 - одноосновные;
• H2SO4, H2SO3, Н2СO3, H2S, H2SiO3 - двухосновные;
• Н3РO4 - трёхосновные.
2. По наличию кислорода в кислотном остатке:
• H2SO4, H2SO3, HNO3, H2SiO3, HNO2, H2CO3, Н3РO4 - кислородсодержащие;
• HCl, H2S, HBr, HI, HF - бескислородные.
3. По растворимости в воде:
• HCl, H24, HNO3 - растворимые;
• H2SiО3 - нерастворимая.
4. По способности к электролитической диссоциации:
• HNO3, Hi, HBr, HCl, H2SO4 - сильные;
• H2S, H2CO3, H2SiO3, HNO2.

Охарактеризуйте серную и фосфорную кислоты по всем указанным вами признакам.
Серная кислота H24 – двухосновная, кислородсодержащая, растворимая, сильная кислота.
Фосфорная кислота Н3РO4 - трёхосновная, кислородсодержащая, растворимая, слабая кислота.


Упражнение 2. Назовите общие химические свойства кислот.
1. Все кислоты обладают кислым вкусом.
2. Растворимые в воде кислоты изменяют окраску индикаторов. Напомним, что лакмус, метиловый оранжевый и универсальный индикаторы в кислой среде окрашиваются в красный цвет, фенолфталеин остаётся бесцветным.
3. Кислоты реагируют с основаниями с образованием соли и воды.

Перечислите условия протекания реакций между растворами кислот и металлами.
1. Металлы, стоящие в ряду активности металлов до водорода, способны вытеснять его из растворов сильных кислот (но не азотной и неконцентрированной серной кислот) способны.
2. В результате этой реакции должна образоваться растворимая соль.


Упражнение 3. Сформулируйте правило Бертолле, т. е. перечислите условия протекания реакций между растворами кислот и солей. Реакция между растворами электролитов возможна только в том случае, если в результате реакции образуется газ, осадок или слабый электролит (например, вода).

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Запишите уравнения реакций (в молекулярной и ионной формах), характеризующих свойства:
а) серной кислоты;
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2
2H+ + SO42- + Zn = Zn2+ + SO42- + H2
2H+ + Zn = Zn2+ + H2

б) соляной кислоты.
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
2H+ + 2Cl- + Zn = Zn2+ + 2Cl- + H2
2H+ + Zn = Zn2+ + H2


Упражнение 2. Запишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между:
а) азотной кислотой и оксидом кальция;
2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O
2H+ + 2NO3- + CaO = Ca2+ + 2NO3- + H2O
2H+ + CaO = Ca2+ + H2O

б) азотной кислотой и гидроксидом кальция;
2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O
2H+ + 2NO3- + Ca2+ + 2OH- = Ca2+ + 2NO3- + 2H2O
2H+ + 2OH- = H2O       :2
H+ + OН- = H2O

в) азотной кислотой и карбонатом кальция.
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
2H+ + 2NO3- + Ca2+ + CO32- = Ca2+ + 2NO3- + 2H2O + CO2
2H+ + CO32- = H2O + CO2


Упражнение 3. С какими из перечисленных веществ реагирует соляная кислота: азот, железо, оксид кальция, серная кислота, гидроксид алюминия, сульфат натрия, нитрат серебра? Напишите уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.
2HCl + Fe = FeCl2 + H2
2H+ + 2Cl- + Fe = Fe2+ + 2Cl- + H2
2H+ + Fe = Fe2+ + H2


2HCl + CaO = CaCl2 + H2O
2H+ + 2Cl- + CaO = Ca2+ + 2Cl- + H2O
2H+ + CaO = Ca2+ + H2O


3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O
3H+ + 3Cl- + Al(OH)3 = Al3+ + 3Cl- + 3H2O
3H2+ + Al(OH)3 = Al3+ + 3H2O


HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
H+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl↓ + H+ + NO3-
Ag+ + Cl- = AgCl↓


Упражнение 4. Найдите массу 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимой для нейтрализации 160 г 5%-ного раствора гидроксида натрия.
Дано: ω(NaOH)=5%, или 0,05, m(р-ра NaOH)=160 г, ω(HCl)=10%, или 0,1.
Найти: m1(р-ра HCl)-?
Решение:
I способ
1.
Рассчитаем массу растворённого гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=ω(NaOH)•m(р-ра NaOH)=0,05•160 г=8 г.
2.
Количество вещества заданной массы рассчитываем по формуле: γ =m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль.
γ(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=8 г : 40 г/моль = 0,2 моль.
3. Составим химическое уравнение:
HCl     +     NaOH    =  NaCl  +  H2O
1 моль        1 моль
Под формулами соединений HCl и NaOH записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (1 моль и 1 моль соответственно).
4.
По уравнению реакции количество вещества соляной кислоты (1 моль) и гидроксида натрия (1 моль) одинаковое, поэтому γ(HCl)=γ(NaOH)=0,2 моль.
5. Рассчытываем массу вещества в заданной порции по формуле: m =γ•M, где M=Mr г/моль.
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, поэтому M(HCl)=36,5 г/моль.
m(HCl)=γ(HCl)•M(HCl)=0,2 моль • 36,5 г/моль = 7,3 г.
6.
Рассчитаем массу раствора:
m(р-ра HCl)=m(HCl)/ω(HCl)=7,3 г : 0,1=73 г.
II способ
1.
Рассчитаем массу растворённого гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=ω(NaOH)•m(р-ра NaOH)=0,05•160 г=8 г.
2. Составим химическое уравнение:
х г              8 г
HCl   +    NaOH  =  NaCl  +  H2O
36,5 г         40 г
Над формулами соединений HCl и NaOH записываем неизвестную массу соляной кислоты (х г) и вычисленную массу гидроксида натрия (8 г), а под формулами соединений - массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M = Mrг / моль) веществ и, соответственно, массу 1 моль соляной кислоты и 1 моль гидроксида натрия, поскольку прореагировало 1 моль соляной кислоты HCl и 1 моль гидроксида натрия NaOH.
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, поэтому M(HCl)=36,5 г/моль.
Масса 1 моль = 36,5 г.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль.
Маса 1 моль – 40 г.
3.
Для вычисления массы соляной кислоты составляем пропорцию и решаем её.
По уравнению реакции реагируют 40 г NaOH и 36,5 г HCl,
по условию задачи реагируют 8 г NaOH и х г HCl.
40 г / 8 г = 36,5 г / х г
х г • 40 г = 36,5 г • 8 г
х = 36,5 г • 8 г / 40 г
х =7,3 г.
4.
Для вычисления массы раствора составляем пропорцию и решаем её.
То, что массовая доля соляной кислоты в растворе составляет 10% значит, что
10 г соляной кислоты содержится в 100 г раствора, тогда
7,3 г соляной кислоты будет содержаться в х г раствора.
10 г / 7,3 г = 100 г / х г
х г • 10 г = 7,3 г • 100 г
х = 7,3 г • 100 г : 10 г
х = 73 г
Ответ: 73 г.


Упражнение 5. Какая масса мрамора, содержащего 96% карбоната кальция, потребуется для получения 89,6 л (н. у.) углекислого газа при взаимодействии его с азотной кислотой? Какая масса 20%-ного раствора кислоты потребуется для этой реакции?
Дано: ω(СаСО3)=96%, или 0,96, V(CO2)=89,6 л, ω(HNO3)=20%, или 0,2.
Найти: m(мрамора)-?, m(раствора HNO3)-?
Решение:
I способ
1.
Количество вещества заданного объёма рассчитываем по формуле: γ= V/VM, где VM=22,4 л/моль – молярный объём.
γ(CO2)=V(CO2)/VM=89,6 л : 22,4 л/моль = 4 моль.
2. Составим химическое уравнение:
СaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
1 моль     2 моль                                 1 моль
Под формулами соединений СaCO3, HNO3 и CO2 записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (1 моль, 2 моль и 1 моль соответственно).
3.
По уравнению реакции количество вещества карбоната кальция (1 моль) и углекислого газа (1 моль) одинаковое, поэтому γ(СaCO3)=γ(CO2)=4 моль, а количество вещества азотной кислоты (2 моль) в 2 раза больше, чем количество вещества углекислого газа (2 моль), поэтому γ(HNO3)=2•γ(CO2)=2•4 моль=8 моль.
4.
Рассчытываем массу вещества в заданной порции по формуле: m =γ•M, где M=Mr г/моль.
Mr(СaCO3)=Ar(Сa)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100, поэтому M(СaCO3)=100 г/моль.
m(СaCO3)=γ(СaCO3)•M(СaCO3)=4 моль • 100 г/моль = 400 г.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, поэтому M(HNO3)=63 г/моль.
m(HNO3) = γ(HNO3)•M(HNO3)=8 моль • 63 г/моль = 504 г.
5.
Рассчитаем массу образца (мрамора):
m(мрамора)= m(CaCO3)/ω(CaCO3)=400 г : 0,96=416,7 г.
6.
Рассчитаем массу раствора азотной кислоты:
m(р-ра HNO3)=m(HNO3)/ω(HNO3)=504 г : 0,2=2520 г.
II способ
1. Составим химическое уравнение:
x г             у г                                       89,6 л
СaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
100 г          126 г                                    22,4 л
Над формулами соединений СaCO3, HNO3 и CO2 записываем неизвестную массу карбоната кальция и азотной кислоты (х г и у г соответственно) и объём углекислого газа (89,6 л), а под формулами соединений - массы и объём соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M = Mг/моль) веществ и, соответственно, массу 1 моль карбоната кальция и 2 моль азотной кислоты, поскольку прореагировало 1 моль карбоната кальция СaCO3 и 2 моль азотной кислоты HNO3 с образованием 1 моль углекислого газа СО2 ( 1 моль углекислого газа при н.у. занимает объём 22,4 л).
Mr(СaCO3)=Ar(Сa)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100, поэтому M(СaCO3)=100 г/моль. Маса 1 моль = 100 г.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, поэтому M(HNO3)=63 г/моль.
Маса 1 моль =63 г, а 2 моль =126 г.
2.
Для вычисления массы карбоната кальция составляем пропорцию и решаем её.
По уравнению реакции с 100 г СаСО3 образуется 22,4 л углекислого газа СО2,
по условию задачи с х г СаСО3 - 89,6 л углекислого газа СО2.
100 г : х г = 22,4 л : 89,6 л
х г • 22,4 л = 89,6 г • 100 г
х = 89,6 г • 100 г : 22,4
х = 400 г.
3.
Для вычисления массы азотной кислоты составляем пропорцию и решаем её.
По уравнению реакции с 126 г HNO3 образуется 22,4 л углекислого газа СО2,
по условию задачи с х г HNO3 - 89,6 л углекислого газа СО2.
126 г / х г = 22,4 л / 89,6 л
х г • 22,4 л = 89,6 г • 126 г
х = 89,6 г • 126 г / 22,4
х = 504 г.
4.
Рассчитаем массу образца (мрамора):
m(мрамора)= m(CaCO3)/ω(CaCO3)=400 г : 0,96=416,7 г.
5.
Рассчитаем массу раствора азотной кислоты:
m(р-ра HNO3)=m(HNO3)/ω(HNO3)=504 г : 0,2=2520 г.
Ответ: масса мрамора 416,7 г, масса раствора азотной кислоты 2520 г.

%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


Комментарии
Как вам сайт?