ГДЗ / ОТВЕТЫ Химия 8 класc Габриелян О.С. §32 Реакции замещения
Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение. |
Реакциями замещения называются реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы одного из химических элементов в сложном веществе.
Сравните их с реакциями соединения и разложения.
В реакциях замещения, в отличие от реакций соединения и разложения, число веществ вступающих в реакцию равно числу образовавшихся веществ.
Задание 2 Запишите уравнения следующих реакций замещения:
а) оксид железа (III) + алюминий ⟶
Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 3Fe
б) оксид железа (III) + водород ⟶
Fe2O3 + 3H2 = 3H2O + 2Fe
в) хлорид меди (II) (р-р) + алюминий ⟶
3CuCl2 + 2Al = 2AlCl3 + 3Cu
г) оксид свинца (IV) + углерод ⟶
PbO2 + C = CO2 + Pb
д) бромид железа (III) (р-р) + хлор ⟶
2FeBr3 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 3Br2
Задание 3 Рассчитайте объём водорода (н.у.), который образуется при взаимодействии 1,5 моль алюминия с соляной кислотой. Какое количество вещества хлороводорода потребуется для этой реакции?
Дано: n(Al)=1,5 моль
Найти: V(H2)-?
Решение
1-й способ
1. Составим химическое уравнение:
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
По уравнению реакции n(Al):n(HCl):n(H2)=2:6:3=1:3:1,5, то есть с 2 моль алюминия взаимодействует 6 моль хлороводорода и образуется 3 моль водорода, следовательно, количество вещества хлороводорода в 3 раза больше, а количество вещества водорода в 1,5 раза больше количества вещества алюминия, поэтому
n(HCl)=3•n(Al)=3•1,5 моль=4,5 моль
n(H2)=1,5•n(Al)=1,5•1,5 моль=2,25 моль
2. Объём водорода количеством вещества 2,25 моль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
V(Н2)=n(Н2)•VM=2,25 моль • 22,4 л/моль=50,4 л
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
1,5 моль х моль у л
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
2 моль 6 моль 67,2 л
Над формулами соединений Al, HCl и H2 записываем приведенное в условии задачи количество вещества алюминия (1,5 моль) и неизвестные количество вещества хлороводорода и объём водорода (х моль и у л соответственно), а под формулами соединений ― объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Во время реакции образуется 3 моль водорода H2 (1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, а 3 моль ― в 3 раза больший объём, то есть 67,2 л).
2. Количество вещества хлороводорода рассчитываем с помощью пропорции:
1,5 моль / 2 моль = х моль / 6 моль, отсюда
х=n(HCl)= 1,5 моль • 6 моль : 2 моль=4,5 моль
3. Объём водорода рассчитываем с помощью пропорции:
1,5 моль / 2 моль = у л / 67,2 л, отсюда
у=V(H2)=1,5 л • 67,2 л : 2 моль=50,4 л
Ответ: потребуется 4,5 моль хлороводорода и образуется 50,4 л водорода.
Задание 4 Определите объём водорода (н.у.), который потребуется для замещения всей меди из 640 мг образца оксида меди (II), содержащего 25% примесей.
Дано: m(CuO с прим.)=640 мг, ω(примесей)=25%
Найти: V(H2)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массовую долю чистого оксида меди (II) в образце:
ω(CuO)=100%-ω(примесей)=100%-25%=75%
2. Рассчитываем массу чистого оксида меди (II):
m(CuO)=(ω(CuO)•m(CuO с прим.)):100%=75%•640 мг:100%=480 мг
3. Количество вещества оксида меди (II) массой 480 мг вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=84+16=80, поэтому M(CuO)=80 мг/ммоль
n(CuO)=m(CuO)/M(CuO)=480 мг : 80 мг/ммоль=6 ммоль
4. Составим химическое уравнение:
CuO + H2 = H2O + Cu
По уравнению реакции n(CuO):n(H2)=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому:
n(H2)=n(CuO)=6 ммоль
5. Вычисляем объём водорода количеством вещества 6 ммоль по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
V(Н2)=n(Н2)•VM=6 ммоль • 22,4 мл/ммоль=134,4 мл
2-й способ
1. Рассчитываем массу примесей в образце оксида меди (II):
m(примесей)=(ω(примесей)•m(CuO с прим.)):100%=25%•640 мг : 100%=160 мг
2. Рассчитываем массу чистого оксида меди (II) в образце:
m(CuO)=m(CuO с прим.) - m(примесей)=640 мг – 160 мг=480 мг
3. Составим химическое уравнение:
480 мг х мл
CuO + H2 = H2O + Cu
80 мг 22,4 мл
Над формулами соединений CuO и H2 записываем вычисленную массу оксида (480 мг) и неизвестный объём водорода (х мл), а под формулами соединений ― массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 ммоль любого газа занимает объем 22,4 мл.
Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=84+16=80, поэтому M(CuO)=80 мг/ммоль, масса 1 ммоль=80 мг
4. Объём водорода рассчитываем с помощью пропорции:
480 мг / 80 мг = х мл / 22,4 мл, отсюда
х=V(H2)=480 мг • 22,4 мл : 80 мг=134,4 мл
Ответ: для замещения всей меди из 640 мг образца оксида меди (II), содержащего 25% примесей, потребуется 134,4 мл водорода.
Задание 5 Найдите количество вещества серебра, которое выделится на медной пластинке, помещённой в 169 г 2,5%-го раствора нитрата серебра, если исходить из предположения, что вся соль вступит в реакцию.
Дано: m(раствора)=169 г, ω(AgNO3)=2,5%
Найти: n(Ag)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу нитрата серебра в растворе:
m(AgNO3)=(ω(AgNO3)•m(раствора)):100%=2,5%•169 г:100%=4,225 г
2. Количество вещества нитрата серебра массой 4,225 г вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(AgNO3)=Ar(Ag)+Ar(N)+3•Ar(O)=108+14+3•16=170, поэтому M(AgNO3)=170 г/моль
n(AgNO3)=m(AgNO3)/M(AgNO3)=4,225 г : 170 г/моль=0,025 моль
3. Составим химическое уравнение:
2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag↓
По уравнению реакции n(AgNO3):n(Ag)=2:2=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому:
n(Ag)=n(AgNO3)=0,025 моль
2-й способ
1. Рассчитываем массу нитрата серебра в растворе:
m(AgNO3)=(ω(AgNO3)•m(раствора)):100%=2,5%•169 г:100%=4,225 г
2. Составим химическое уравнение:
4,225 г х моль
2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag↓
340 г 2 моль
Над формулами соединений AgNO3 и Ag записываем вычисленную массу нитрата серебра (4,225 г) и неизвестное количество вещества серебра (х моль), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
M(AgNO3)=170 г/моль, масса 1 моль=170 г, а масса 2 моль=340 г
3. Количество вещества серебра рассчитываем с помощью пропорции:
4,225 г / 340 г = х моль / 2 моль, отсюда
х=n(Ag)=4,225 г • 2 моль : 340 г=0,025 моль
Ответ: на медной пластинке, помещённой в 169 г 2,5%-го раствора нитрата серебра, выделится 0,025 моль серебра.
Похожие новости
Комментарии
Часто задаваемые вопросы
Для чего создан сайт?
Чтобы помочь ученикам.
У вас нет ГДЗ для моего учебника (
Это не проблема. Напиши нам чего нет и мы добавим.
Как с вами связатся?
Через почту: admin@gdz.cool или обратную связь.
Вам можно предложить учебник для ГДЗ?
Да. Отправь учебник на электронную почту, чтобы мы его решили.
В каком классе вы учитесь?
Социальные сети