Решение задач на тему: свойства s-металлов и их соединений

Решение задач на тему: свойства s-металлов и их соединений

Задача №1

При взаимодействии 10,96 г металла с водой выделилось 1,792 л водорода. Определите этот металл, если он в своих соединениях двухвалентен.

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Решение. Поскольку металл двухвалентен, его реакция с водой описывается уравнением

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Согласно уравнению, v(Me) = Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 1,792/22,4 = 0,08 моль. Отсюда атомная масса металла равна А(Ме) = m/v = 10,96/0,08 = 137 г/моль. Этот металл — барий. Ответ. Барий.

Задача №2

Как можно установить, что при горении металлического калия образуется не оксид, а пероксид?

Решение. Пероксид калия, в отличие от оксида, — сильный окислитель. Он окисляет иодиды в кислой среде до йода:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Оксид калия реагирует не с KI, а с Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Задача №3

Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Решение. Натрий образуется при электролизе расплава хлорида натрия:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Натрий реагирует с водородом:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Гидрид натрия полностью гидролизуется под действием воды:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

При пропускании избытка сернистого газа через раствор гидроксида натрия образуется гидросульфит натрия:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Задача №4

При действии избытка углекислого газа на 32,9 г неизвестного соединения металла с кислородом образовалось твердое вещество А, и выделился газ В. Вещество А растворили в воде и добавили избыток раствора нитрата бария, при этом выпало 27,58 г осадка. Газ В пропустили через трубку с раскаленной медью, и масса трубки увеличилась на 6,72 г. Установите формулу исходного соединения.

Решение. Из условия задачи ясно, что после пропускания Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач над кислородным соединением металла образовался карбонат металла, причем щелочного (поскольку карбонаты только щелочных металлов достаточно хорошо растворимы в воде), и выделился кислород. Пусть формула исходного соединения — Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач. Уравнения реакций:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Увеличение массы трубки с нагретой медью равно массе прореагировавшего по последней реакции кислорода, поэтому Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 6,72/32 = 0,21 моль.

По второй реакции, Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 27,58/197 = 0,14 моль = Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач; следовательно, v(Me) = Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 0,28 моль. Отношение коэффициентов в уравнении реакции равно отношению количеств веществ (в молях), поэтому из первого уравнения следует, что х/(у – 0,5л) = 0,14/0,21, откуда получаем, что х : у = 1:2. Поэтому можно заключить, что простейшая формула кислородного соединения — Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Так как Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = v(Me) = 0,28 моль, то молярная масса кислородного соединения равна Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 39,2/0,28 = 117,5 г/моль, а атомная масса металла М(Ме) = 117,5 – 32 = 85,5 г/моль. Этот металл — рубидий Rb. Искомая формула — Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач.

Ответ. Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач.

Задача №5

Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Решение. Магний растворяется в разбавленной серной кислоте:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Сульфат магния вступает в обменную реакцию в водном растворе с нитратом бария:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

При сильном прокаливании нитрат магния разлагается:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Оксид магния — типичный основный оксид. Он растворяется в уксусной кислоте:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Задача №6

Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме (каждая стрелка обозначает одно уравнение реакции):

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Определите неизвестные вещества.

Решение. Оксид кальция может образоваться при разложении кислородсодержащих солей кальция, например карбоната и нитрата, поэтому Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач. Карбонат кальция образуется при нейтрализации гидрокарбоната кальция щелочью:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Нитрат кальция получается при действии азотной кислоты на карбонат и гидрокарбонат кальция:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Термическое разложение карбоната и нитрата кальция протекает по уравнениям

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Карбонат кальция нерастворим в воде, поэтому его можно получить из нитрата кальция по обменной реакции с растворимым карбонатом:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Ответ. Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Задача №7

Смешали 1 моль оксида кальция, 2 моль карбида кальция и 3 моль фосфида кальция. Какой объем воды может вступить в реакцию с 16 г такой смеси? Сколько граммов гидроксида кальция при этом образуется?

Решение. Пусть в смеси содержится х моль СаО, тогда Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач. Общая масса смеси равна т = m(CaO) + Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач = 56x + 64 • 2х + 182 • Зх = 730х = 15г, откуда х = 0,0219 моль.

При действии воды на смесь происходят реакции:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

В первую реакцию вступает х моль воды, во вторую — 4х моль, в третью — 18x моль, всего 23x моль воды. В первой реакции образуется х моль Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач, во второй — 2х моль, в третьей — 9х моль, всего — 12х моль Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач.

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Ответ: Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

Задача №8

Объясните, почему при практическом осуществлении электролиза раствора хлорида натрия объем водорода, выделяющегося на катоде, больше объема хлора, выделяющегося на аноде (объемы газов измеряют при одинаковых условиях).

Решение. При электролизе раствора хлорида натрия на электродах протекают следующие процессы:
Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач
В растворе в ходе электролиза появляются ионы ОН. Если бы катодное и анодное пространства были изолированы друг от друга, то объем водорода, выделяющегося на катоде, был бы равен объему хлора, выделяющегося на аноде, однако образующийся хлор может взаимодействовать со щелочью:

Химия - примеры с решением заданий и выполнением задач

В результате объем получаемого водорода оказывается больше, чем объем хлора, выделяющегося из раствора.

Справочник для школьников
Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии