Гдз по химии 8 класс еремин, кузьменко задание №1 параграф 22

Задача по химии — 1755

ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2023-02-13   При обработке соляной кислотой 9,92 г смеси карбидов кальция и алюминия образовалось 4,48 л смеси метана и ацетилена (н. у.). Определить состав смеси карбидов.

Решение:Карбиды кальция и алюминия реагируют с кислотой по уравнениям
$\underset{64}{ \underline{CaC_{2}}} + 2HCl = CaCl_{2} + \underset{22,4}{ \underline{C_{2}H_{2}}}$;
$\underset{144}{ \underline{Al_{4}C_{3}}} + 12HCl = 4AlCl_{3} + \underset{3 \cdot 22,4}{ \underline{3CH_{4}}}$.
Первый способ. По условию задачи при обработке кислотой 9,92 г смеси карбидов кальция и алюминия выделилось 4,48 л, или $\frac{4,48}{22,4} = 0,2$ моль, смеси газов ацетилена и метана. Если обозначить количество молей ацетилена через $x$, а количество молей метана — через $(0,2 — x)$, то $x$ моль ацетилена образуются из $x$ моль, или $64x$ г, карбида кальция, а $(0,2 — x)$ моль метана — из $\frac{0,2 — x}{3}$ моль, или $\frac {144(0,2 — x)}{3}$ г, карбида алюминия. Отсюда
$64x + 48 (0,2 — x) = 9,92$,
$64x + 9,6 — 48x = 9,92$,
$16x = 0,32$,
$x = 0,02$.
Следовательно, в смеси было 0,02 моль, или $0,02 \cdot 64 = 1,28$ г, карбида кальция и 0,06 моль ($\frac{0,2 — 0,02}{3} = 0,06$), или $0,06 \cdot 144 = 8,64$ г, карбида алюминия.
Второй способ. Если в смеси было $x$ г, или $\frac{x}{64}$ моль, карбида кальция и $(9,92 — x)$ г, или $\frac{9,92 — x}{144}$ моль, карбида алюминия, то из $\frac{x}{64}$ моль карбида кальция образуется $\frac{x}{64}$ моль, или $\frac{22,4x}{64}$ л, ацетилена, а из $\frac{9,92 — x}{144}$ моль карбида алюминия образуются $\frac {3(9,92 — x)}{144}$ моль, или $\frac {22,4 (9,92 — x)}{48}$ л, метана. Отсюда
$\frac{22,4x}{64} + \frac{22,4(9,92 — x)}{48} = 4,48$,
$48x + 64(9,92 — x) = 0,2 \cdot 48 \cdot 64$,
$48x + 634,88 — 64x = 614,4$,
$16x = 20,48$,
$x = 1,28$.
Значит, в смеси было 1,28 г карбида кальция и 8,64 г $(9,92 — 1,28 = 8,64)$ карбида алюминия.
Третий способ. Обозначив количество карбида кальция через $x$ г, а объем ацетилена — через $у$ л, количество карбида алюминия будет равно $(9,92 — x)$ г, а объем метана — $(4,48 — у)$ л. Пользуясь уравнениями реакций, можно составить две пропорции, образующие систему двух уравнений с двумя неизвестными:
64 г $CaC_{2}$ образуют 22,4 л $C_{2}H_{2}$,
$x$ г $CaC_{2}$ образуют $y$ л $C_{2}H_{2}$,
$64y = 22,4x$;
144 г $Al_{4}C_{3}$ образуют 67,2 л $CH_{4}$,
$(9,92- x)$ г $Al_{4}C_{3}$ образуют $(4,48 — у)$ л $CH_{4}$,
$144 (4,48 — y) = 67,2 (9,92 — х)$,
$у = \frac{22,4x}{64}$;
$144 \left (4,48 — \frac{22,4x}{64} \right ) = 67,2 (9,92 — x)$,
$144 (12,8 — x) = 192 (9,92 — x)$,
$1843,2 — 144x = 1904,64 — 192x$,
$48x — 61,44$,
$x = 1,28$.
Следовательно, в смеси было 1,28 г карбида кальция и 8,64 г $(9,92 — 1,28 = 8,64)$ карбида алюминия.

Получение водорода в лаборатории

В лабораториях водород получают уже известным вам способом, действуя кислотами на металлы: железо, цинк и др. Поместим на дно пробирки три гранулы цинка и прильем небольшой объем соляной кислоты. Там, где кислота соприкасается с цинком (на поверхности гранул), появляются пузырьки бесцветного газа, которые быстро поднимаются к поверхности раствора:

Атомы цинка замещают атомы водорода в молекулах кислоты, в результате чего образуется простое вещество водород Н₂, пузырьки которого выделяются из раствора. Для получения водорода таким способом можно использовать не только хлороводородную кислоту и цинк, но и некоторые другие кислоты и металлы.

Соберем водород методом вытеснения воздуха, располагая пробирку вверх дном (объясните почему), или методом вытеснения воды и проверим его на чистоту. Пробирку с собранным водородом наклоняем к пламени спиртовки. Глухой хлопок свидетельствует о том, что водород чистый; «лающий» громкий звук взрыва говорит о загрязненности его примесью воздуха.

В химических лабораториях для получения относительно небольших объемов водорода обычно применяют способ разложения воды с помощью электрического тока:

§22. Кислород, его общая характеристика, нахождение в природе и получение

1. Предложите свой вариант диаграммы «Распространение химических элементов в природе (по массе)». Выполните его на компьютере.

2. Как получают кислород в лаборатории и в промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций. Обсудите с соседом по парте, чем различаются эти способы.

Получение кислорода в лаборатории

Получение кислорода в промышленности

В промышленности кислород получают из воздуха. Воздух представляет собой смесь различных газов :  основные компоненты в нем – азот и кислород. Для получения кислорода воздух под давлением сжижают. Так как температура кипения жидкого азота (-196°С) ниже температуры кипения жидкого кислорода (-183°С), то азот испаряется, а жидкий кислород остается. Газообразный кислород хранят в стальных баллонах под давлением 15 МПа.

Отличие способов получения кислорода в лаборатории и в промышленности заключается в том, что в лаборатории его получают благодаря химическим процессам, а в промышленности благодаря физическим процессам.

В промышленности :  реакции не происходит; 2 основных компонента воздуха (азот и кислород) разделяют, используя разности их температур кипения (воздух сжижают и последовательно выпаривают азот, затем кислород). Процесс чисто физический, позволяет получить кислород высокой чистоты; но затратный — требует высокой температуры и давления, а также дорогостоящего оборудования.

3. Какие вещества называют катализаторами? Какой катализатор используют в известных вам реакциях получения кислорода?

Катализаторы — вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются и не входят в состав продуктов реакции.В реакциях получения кислорода из перекиси водорода и хлората калия, используют оксид марганца (IV) в качестве катализатора.

4. Допишите уравнение реакции разложения оксида ртути(Н) и расставьте необходимые коэффициенты : HgO  =  …  +  …

6 Вычислите массовые доли элементов (в процентах) :  а) в оксиде серы(IV); б) в бертолетовой соли КСlO₃.

а) В оксиде серы (IV)

Дано : SO₂ω(S)  =  ?ω(O)  =  ?

РешениеMr(SO₂)  =  Ar(S)  +  2*Ar(O)  =  32  +  2*16  =  64 а.е.мω(S)  =  Ar(S)/_Mr(SO2)  =  32/₆₄  * 100 =  50%ω(O)  =  100 — ω(S)  =  100 — 50  =  50%Ответ:  ω(S)  =  50%, ω(O)  =  50%

б) В бертолетовой соли KClO₃

Дано :  KClO₃ω(K)  =  ?ω(Cl)  =  ?ω(O)  =  ?

РешениеMr(KClO₃)  =  Ar(K)  +  Ar(Cl)  +  3*Ar(O)  =  39  +  35.5  +  3*16  =  122.5 а.е.мω(K)  =   Ar(K)/_Mr(KClO3)  * 100 =  39/_122.5  * 100 =  31.8%ω(Cl)  =  Ar(Cl)/_Mr(KClO3)  * 100 =  35.5/_122.5  * 100 =  29%ω(O)  =  3*Ar(O)/_Mr(KClO3) * 100 =  3*16/_122.5  * 100 =  39.2%Ответ:  ω(K)  =  31.8%, ω(Cl)  =  29%, ω(O)  =  39.2%

7. На основании закона сохранения массы веществ рассчитайте массу кислорода, вступившего в реакцию с 3,2 г меди, если в результате реакции образовалось 4 г оксида меди(Н).

Дано : m(Cu)  =  3.2 гm(CuO)  =  4 гm(O₂)  =  ?Решение:2Cu  +  O₂  =  2CuOm(Cu)  +  m(O₂)  =  m(CuO)3.2  +  m(O₂)  =  4m(O₂)  =  0.8 гОтвет:  m(O₂)  =  0.8 г

Еще вариант решения через количество вещества, которое будете проходить в параграфе 36:

Дано :m(Cu) = 3,2 гM(Cu) = 64 г/мольm(CuO) = 4 гM(CuO) = 80 г/мольM (O₂) = 32 г/мольm(O₂) = ?Решение:2Cu + O₂  =  2CuOn(Cu) = m/M = 3,2/64 = 0,05 (моль)n(CuO) =  m/M = 4/80 = 0,05 (моль)Cu                 O₂                 CuO0,05 моль     x моль         0,05 моль2 молекулы 1 молекула 2 молекулыx = n(O₂) = 0,05·1/2 = 0,025 (моль)m(O₂) = n·M = 0,025 ·32 = 0,8 (г)Ответ. 0,8 г.

Тест

1. Самый распространённый химический элемент в земной коре — это1) водород2) кислород3) железо4) кремнийПравильный ответ 2) кислород

2. В предложении «Кислород входит в состав воздуха» речь идёт о кислороде1) как о химическом элементе2) как о простом веществеВоздух — смесь газов, один из которых кислород. Элемент не может быть газом, вещество может. Кислород газ — простое вещество.Правильный ответ 2.

3. Укажите правую часть уравнения химической реакции разложения пероксида водорода H₂02.1) 2H₂  +  2O₂2) 2H₂O  +  O₂3) H₂O  +  H₂4) H₂O  +  O₂Правильный ответ 2) 2H₂O  +  O₂

4. Для получения кислорода в лаборатории не используют вещество1) КМnO₄2) КСlO₃3) H₂O₂4) СаОКислород получают в лаборатории разложением перманганата калия, перекиси или хлората калия, поэтому ответы 1,2,3 неверны.Правильный ответ 4.

• Назад

• Вперед

Применение водорода

Водород находит широкое практическое применение. Основные области его промышленного использования показаны на рисунке 103.

Значительная часть водорода идет на переработку нефти. Около 25 % производимого водорода расходуется на синтез аммиака NH₃. Это один из важнейших продуктов химической промышленности. Производство аммиака и азотных удобрений на его основе осуществляется в нашей стране на ОАО «Гродно Азот». Республика Беларусь поставляет азотные удобрения во многие страны мира.

В большом количестве водород расходуется на получение хлороводородной кислоты. Реакция горения водорода в

кислороде используется в ракетных двигателях, выводящих в космос летательные аппараты. Водород применяют и для получения металлов из оксидов. Таким способом получают тугоплавкие металлы молибден и вольфрам.

В пищевой промышленности водород используют в производстве маргарина из растительных масел. Реакцию горения водорода в кислороде применяют для сварочных работ. Если использовать специальные горелки, то можно повысить температуру пламени до 4000 оС. При такой температуре проводят сварочные работы с самыми тугоплавкими материалами.

В настоящее время в ряде стран, в том числе и в Беларуси, начаты исследования по замене невозобновляемых источников энергии (нефти, газа, угля) на водород. При сгорании водорода в кислороде образуется экологически чистый продукт — вода. А углекислый газ, вызывающий парниковый эффект (потепление окружающей среды), не выделяется.

Предполагают, что с середины XXI в. должно быть начато серийное производство автомобилей на водороде. Широкое применение найдут домашние топливные элементы, работа которых также основана на окислении водорода кислородом.

Краткие выводы урока:

1. В лаборатории водород получают действием кислот на металлы.
2. В промышленности для получения водорода используют доступное и дешевое сырье — природный газ, воду.
3. Водород — это перспективный источник энергии XXI в.

Надеюсь урок 26 «Получение водорода и его применение» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.