ГДЗ Химия 9 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А. 2019 §6 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ КАК ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение. |
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. Устойчивость.
5. 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, H2SО4, HNO3 ― растворимые;
• H2SiО3 ― нерастворимая.
4. По устойчивости:
• H2SO4, HNO3― устойчивые;
• H2CO3, H2SO3 ― неустойчивые;
5. По способности к электролитической диссоциации:
• HNO3, HI, HBr, HCl, H2SO4 ― сильные;
• H2SO3, H3PO4, HF, HNO2 ― средней силы;
• H2S, H2CO3, H2SiO3 ― слабые;
Охарактеризуйте серную и фосфорную кислоты по всем указанным вами признакам.
Серная кислота H2SО4 ― двухосновная, кислородсодержащая, растворимая, устойчивая, сильная кислота.
Фосфорная кислота Н3РO4 ― трёхосновная, кислородсодержащая, растворимая, устойчивая, кислота средней силы.
Задание 2
Назовите общие химические свойства кислот.
1. Все кислоты обладают кислым вкусом.
2. Растворимые в воде кислоты изменяют окраску индикаторов (кроме фенолфталеина). Напомним, что лакмус, метиловый оранжевый и универсальный индикаторы в кислой среде окрашиваются в красный цвет.
3. Кислоты реагируют с основаниями с образованием соли и воды.
4. Кислоты реагируют с основными оксидами с образованием соли и воды.
5. Реагируют с металлами с образованием соли и водорода.
6. Реагируют с солями, если образуется осадок или газ.
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 (кроме азотной кислоты HNO3 и концентрированной серной H2SO4).
2. В результате этой реакции должна образоваться растворимая соль.
Задание 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).
Задание 4
Запишите уравнения реакций (в молекулярной и ионной формах), характеризующих свойства:
а) серной кислоты;
Сильный электролит.
H2SO4 = 2H+ + SO42-
Взаимодействует с металлами.
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
2H+ + SO42- + Zn = Zn2+ + SO42- + H2
2H+ + Zn = Zn2+ + H2
Взаимодействует с основаниями (растворимыми и нерастворимыми).
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SO42- + 2H2O
2H+ + 2OH- = 2H2O :2
H+ + OH- = H2O
H2SO4 + Cu(OH)2↓ = CuSO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + Cu(OH)2↓ = Cu2+ + SO42- + 2H2O
2H+ + Cu(OH)2↓ = Cu2+ + 2H2O
Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами.
H2SO4 + Na2O = N2SO4 + H2O
H2SO4 + ZnO = ZnSO4 + H2O
Взаимодействует с солями.
H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4↓
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2H+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
б) соляной кислоты.
Cильный электролит.
HCl = H+ + Cl-
Взаимодействует с металлами.
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2↑
2H+ + 2Cl- + Zn = Zn2+ + 2Cl- + H2
2H+ + Zn = Zn2+ + H2
Взаимодействует с основаниями (растворимыми и нерастворимыми).
HCl + NaOH = NaCl + H2O
H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl- + H2O
H+ + OH- = H2O
2HCl + Cu(OH)2↓ = CuCl2 + 2H2O
2H+ + 2Cl- + Cu(OH)2↓ = Cu2+ + 2Cl- + 2H2O
2H+ + Cu(OH)2↓ = Cu2+ + 2H2O
Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами.
2HCl + CuO = CuCl2 + H2O
HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O
Взаимодействует с солями.
HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl↓
H+ + Cl- + Ag+ + NO3- = H+ + NO3- + AgCl↓
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Задание 5
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- = 2H2O :2
H+ + OН- = H2O
в) азотной кислотой и карбонатом кальция.
2HNO3 + CaCO3↓ = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
2H+ + 2NO3- + CaCO3↓ = Ca2+ + 2NO3- + 2H2O + CO2↑
2H+ + СaCO3↓ = H2O + CO2↑
Задание 6
С какими из перечисленных веществ реагирует соляная кислота: азот, железо, оксид кальция, серная кислота, гидроксид алюминия, сульфат натрия, нитрат серебра (I) ? 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↓
Задание 7
Найдите массу 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимой для нейтрализации 160 г 5%-ного раствора гидроксида натрия.
Дано: w(NaOH)=5%, m(р-ра NaOH)=160 г, w(HCl)=10%
Найти: m1(р-ра HCl)-?
Решение
1 способ
1. Вычисляем массу растворённого гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=w(NaOH)•m(р-ра NaOH):100%=5%•160 г:100%=8 г
2. Количество вещества заданной массы рассчитываем 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)=8 г : 40 г/моль = 0,2 моль
3. Составим химическое уравнение:
HCl + NaOH = NaCl + H2O
По уравнению реакции n(HCl):n(NaOH)=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому
n(HCl)=n(NaOH)=0,2 моль
4. Рассчытываем массу соляной кислоты в количестве вещества 0,2 моль по формуле: m=n•M.
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, поэтому M(HCl)=36,5 г/моль
m(HCl)=n(HCl)•M(HCl)=0,2 моль • 36,5 г/моль = 7,3 г
5. Рассчитаем массу раствора:
m(р-ра HCl)=(m(HCl)/w(HCl))•100%=(7,3 г : 10%)•100%=73 г
2 способ
1. Рассчитаем массу растворённого гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=w(NaOH)•m(р-ра NaOH):100%=5%•160 г:100%=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.
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
х=m(HCl)=36,5 г • 8 г : 40 г=7,3 г
2. Рассчитаем массу раствора:
m(р-ра HCl)=(m(HCl)/ω(HCl))•100%=(7,3 г : 10%)•100%=73 г
Ответ: 73 г
Задание 8
Какая масса мрамора, содержащего 96% карбоната кальция, потребуется для получения 89,6 л (н.у.) углекислого газа при взаимодействии его с азотной кислотой? Сколько граммов 20%-ного раствора кислоты потребуется для этой реакции?
Дано: w(СаСО3)=96%, или 0,96, V(CO2)=89,6 л, w(HNO3)=20%, или 0,2.
Найти: m(СaCO3)-?, m(раствора HNO3)-?
Решение:
1-й способ
1. Вычисляем количество вещества углекислого газа объёмом 89,6 л по формуле: n=V/VM, где VM – молярный объём.
n(CO2)=V(CO2)/VM=89,6 л : 22,4 л/моль=4 моль
2. Составим химическое уравнение:
СaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
По уравнению реакции n(СaCO3)/1=n(CO2)/1, количество вещества одинаковое, поэтому
n(СaCO3)=n(CO2)=4 моль
По уравнению реакции n(HNO3)/2=n(CO2)/1, поэтому
n(HNO3)=2•n(CO2)=2•4 моль=8 моль
3. Рассчытываем массу вещества в заданной порции по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
Mr(СaCO3)=Ar(Сa)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100, поэтому M(СaCO3)=100 г/моль
m(СaCO3)=n(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)=n(HNO3)•M(HNO3)=8 моль • 63 г/моль = 504 г
4. Рассчитаем массу образца (мрамора):
m(мрамора)=m(CaCO3)/w(CaCO3)=400 г : 0,96=416,7 г
5. Рассчитаем массу раствора азотной кислоты:
m(р-ра HNO3)=m(HNO3)/w(HNO3)=504 г : 0,2=2520 г
2-й 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, 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. При н.у. 1 моль любого газа 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
х=m(CaCO3)=89,6 г • 100 г : 22,4=400 г
y=m(HNO3)=89,6 г • 126 г : 22,4=504 г
2. Рассчитаем массу образца (мрамора):
m(мрамора)=m(CaCO3)/w(CaCO3)=400 г : 0,96=416,7 г
3. Рассчитаем массу раствора азотной кислоты:
m(р-ра HNO3)=m(HNO3)/w(HNO3)=504 г : 0,2=2520 г=2 кг 520 г
Ответ: масса мрамора 416,7 г, масса раствора азотной кислоты 2 кг 520 г.
Дополнительное задание
Подготовьте сообщение об областях применения серной кислоты. Серная кислота применяется при производстве других соединений (кислот, солей), взрывчатых веществ, минеральных удобрений, эмали, искусственного шелка, лекарств, а также при очистке нефти и металлов, в качестве электролита в аккумуляторах, при изготовлении пластмасс, волокон, моющих средств, красок и многого другого.
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