ГДЗ / ОТВЕТЫ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2013, §32 Реакции замещения.
Во всех заданиях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
Задание 1 Какие реакции называют реакциями замещения? 
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)=3n(Al)=31,5 моль=4,5 моль
n(H2)=1,5n(Al)=1,51,5 моль=2,25 моль
2. Объём водорода количеством вещества 2,25 моль рассчитываем по формуле: V=n•VM, где VM=22,4 л/моль ― 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 Hзаписываем 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 по свойству пропорции имеем: х моль • 2 моль = 1,5 моль • 6 моль
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 по свойству пропорции имеем: у л • 2 моль= 1,5 л • 67,2 л
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=Mr мг/ммоль.
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=22,4 мл/ммоль ― 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. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr мг/ммоль) оксида меди (II) и, соответственно, массу 1 ммоль, так как прореагировало 1 ммоль оксида CuO с 1 ммоль водорода Н2 (1 ммоль любого газа при н.у. 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 по свойству пропорции имеем: х мл • 80 мг = 480 мг • 22,4 мл
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=Mr г/моль.
Mr(AgNO3)=Ar(Ag)+Ar(N)+3Ar(O)=108+14+316=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. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr кг/кмоль) нитрата серебра и, соответственно, массу 2 моль, так как с 2 моль нитрата серебра AgNOобразуется 2 моль серебра Ag.
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 по свойству пропорции имеем: х моль • 340 г=4,225 г • 2 моль
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.
%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?