ГДЗ / ответы Химия 8 класc Кузнецова Н.Е. §50 Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
Задание 1 Сформулируйте правило сохранения числа электронов в ОВР и укажите его значение для составления уравнений этих реакций. Число электронов, оттянутых восстановителем, должно быть равно числу электронов, притянутых окислителем. Правило помогает упростить расстановку коэффициентов в уравнениях методом электронного баланса.

Задание 2 Расставьте коэффициенты в приведённом уравнении реакции методом электронного баланса, используя два приёма их составления:
NH3 + O2 ⟶ N2 + H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Метод электронного баланса
1-й способ
N-3H3 + O20 ⟶ N20 + H2O-2
2N-3 -6ē ⟶ N20          |6|12|2 ―  процесс окисления
O20 +4ē ⟶ 2O-2         |4|   |3  ―  процесс восстановления

Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 только перед формулой азота (N2), а коэффициент 3  формулой кислорода (O2).
NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + H2O
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:

4NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + 6H2O
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а кислород — окислитель.
2-й способ
N-3H3 + O20 ⟶ N20 + H2O-2
2N-3 -6ē ⟶ N20             х 2 ―  процесс окисления
O20 +4ē ⟶ 2O-2            х 3  ―  процесс восстановления

Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4 это число 12, поэтому числа 2 и 3  это дополнительные множители в схемах соответствующих процессов:
4N-3 -12ē ⟶ 2N20 
3O20 +12ē ⟶ 6O-2

Добавим почленно эти уравнения, получим суммарную схему:
4N-3 + 3O20 ⟶ 2N20 + 6O-2
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.

4NH3 + 3O2 ⟶ 2N2 + 6H2O
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а кислород — окислитель. 

Задание 3 Вычислите массу (г) сульфата бария, который может быть получен при добавлении к 50 г 20,8%-го раствора хлорида бария серной кислоты.
Дано: m(раствора)=50 г, ω(BaCl2)=20,8%
Найти: m(BaSO4)-?
Решение

1-й способ
1. Вычисляем массу хлорида бария в растворе:
m(BaCl2)=(m(раствора)ω(BaCl2)):100%=50 г  20,8% : 100%=10,4 г

2. Количество вещества хлорида бария массой 10,4 г вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2Ar(Cl)=137+2•35,5=208, поэтому M(BaCl2)=208 г/моль
n(BaCl2)=m(BaCl2)/M(BaCl2)=10,4 г : 208 г/моль=0,05 моль

3. Составим химическое уравнение:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl

По уравнению реакции n(BaCl2):n(BaSO4)=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому:
n(BaSO4)=n(BaCl2)=0,05 моль

4. Массу осадка сульфата бария количеством вещества 0,05 моль вычисляем по формуле: m=nM, где M ― молярная масса.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4Ar(O)=137+32+416=233, поэтому M(BaSO4)=233 г/моль
m(BaSO4)=n(BaSO4)M(BaSO4)=0,05 моль  233 г/моль=11,65 г

2-й способ
1. Вычисляем массу хлорида бария в растворе:
m(BaCl2)=(m(раствора)ω(BaCl2)):100%=50 г  20,8% : 100%=10,4 г

2. Составим химическое уравнение:
10,4 г                     х г
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
208 г                     233 г

Над формулами соединений BaCl2 и BaSO4 записываем вычисленную массу хлорида бария (10,4 г) и неизвестную массу сульфата бария (х г), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу веществ и, соответственно, массу 1 моль, так как с 1 моль хлорида бария BaCl2  образуется  1 моль сульфата бария BaSO4.
Mr(BaCl2)=Ar(Ba)+2•Ar(Cl)=137+2•35,5=208, поэтому M(BaCl2)=208 г/моль
, масса 1 моль=208 г

Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, поэтому M(BaSO4)=233 г/моль, масса 1 моль=233 г
3. Массу сульфата бария рассчитываем с помощью пропорции:
10,4 г / 208 г = х г / 233 г, отсюда по свойству пропорции имеем: х г • 208 г=233 г • 10,4 г
х=m(BaSO4)= 233 г • 10,4 г : 208 г =11,65 г

Ответ: образуется 11,65 г осадка BaSO4.

Задание 4 Используя алгоритмическое предписание, расставьте коэффициенты в следующем уравнении:
H2S + Cl2 + H2O ⟶ H2SO4 + HCl
H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl
H2S-2 + Cl20 + H2O ⟶ H2S+6O4 + HCl-1
S-2 -8ē ⟶ S+6              |8|8|1 ―  процесс окисления
Cl20 +2ē ⟶ 2Cl-1         |2|  |4  ―  процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и хлора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 8 и 2. Это число 8, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 8 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и хлора. Множители 1 и 4 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы элемента серы в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно на письме не пишем) перед формулой двух соединений серы (H2S, H2SO4), а разными являются индексы элемента хлора в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 4 только перед формулой хлора (Cl2).
H2S + 4Cl2 + H2O ⟶ H2SO4 + HCl

Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:
H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl


Задание 5 Над стрелками укажите количество электронов, отданных или принятых атомами или ионами химических элементов.
1) Cl0 ⟶ Cl-;
Cl+1ē⟶ Cl-
2) Cl- ⟶ Cl0;
Cl-1ē⟶ Cl0
3) Cl+ ⟶ Cl-;
Cl+2ē⟶ Cl-
4) Cl+5 ⟶ Cl-.
Cl+5 +6ē⟶ Cl-

Задание 6 Вычислите количество вещества (моль) гидроксида железа (III), полученного в химической реакции хлорида железа (III) с 200 г раствора гидроксида натрия с массовой долей щёлочи 0,30.
Дано: m(раствора)=200 г, ω(NaOH)=0,30
Найти: m(Fe(OH)3)-?
Решение

1-й способ
1. Вычисляем массу щелочи в растворе:
m(NaOH)=m(раствора)ω(NaOH)=200 г  0,30 =60 г

2. Количество вещества щелочи массой 60 г вычисляем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль
n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=60 г : 40 г/моль=1,5 моль

3. Составим химическое уравнение:
FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3

По уравнению реакции n(NaOH):n(Fe(OH)3)=3:1, количество вещества гидроксида железа (III) в 3 раза меньше количества вещества щелочи, поэтому:
n(Fe(OH)3)=n(NaOH):3=1,5 моль:3=0,5 моль

2-й способ
1. Вычисляем массу щелочи в растворе:
m(NaOH)=m(раствора)ω(NaOH)=200 г  0,30 =60 г

2. Составим химическое уравнение:
                60   г                х моль
FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3
                120 г                 1 моль

Над формулами соединений
NaOH и Fe(OH)3 записываем вычисленную массу щелочи (60 г) и неизвестное количество вещества гидроксида железа (III) (х моль), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества и количество вещества, согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу щелочи и, соответственно, массу 3 моль, так как с 3 моль гидроксида натрия NaOH  образуется 1 моль гидроксида железа (III) Fe(OH)3.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль

Масса 1 моль=40 г, а масса 3 моль=340 г=120 г
3. Количество вещества гидроксида железа (III) рассчитываем с помощью пропорции:
60 г / 120 г = х моль / 1 моль, отсюда по свойству пропорции имеем: х моль • 120 г = 60 г • 1 моль
х=n(Fe(OH)3)=60 г • 1 моль : 120 г =0,5 моль

Ответ: образуется 0,5 моль осадка Fe(OH)3.
%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?