16. Водень: хімічні властивості та одержання

• Назад до змісту зошита

1. Доповніть моделі атома Гідрогену та йонів, які він може утворити.

2. Схарактеризуйте хімічні властивості водню, заповнивши таблицю.

3. Запишіть формули та систематичні назви сполук Гідрогену з:

K: KH — калій гідрид.

Sr: SrH₂ — стронцій гідрид.

Li: LiH — літій гідрид.

Al: AlH₃ — алюміній гідрид.

Mg: MgH₂ — магній гідрид.

4. Запишіть рівняння реакцій речовин із воднем. а) Ag₂O б) MnO

а) $Ag_2O + H_2 \stackrel{t}{=} 2Ag + H_2O$

б) $MnO + H_2$ - реакція не відбувається за звичайних умов.

5. Бланки для розв’язування задач № 180-185 підручника (с. 143). У кожному бланку підпишіть номер задачі відповідно до інструкцій учителя / учительки.

Задача № 180

Дано:

• Маса ферум(III) оксиду (Fe₂O₃) = 160 кг

Обчислити:

• Об’єм водню (H₂) (н. у.) — ?

Розв’язання:

Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

Переведемо масу Fe₂O₃ в грами: 160 кг = 160 000 г.

M(Fe₂O₃) = 2 · 56 + 3 · 16 = 160 г/моль.

n(Fe₂O₃) = m / M = 160 000 г / 160 г/моль = 1000 моль.

За рівнянням реакції, n(H₂) = 3 · n(Fe₂O₃):

n(H₂) = 3 · 1000 моль = 3000 моль.

V(H₂) = n · Vm = 3000 моль · 22,4 л/моль = 67 200 л або 67,2 м³.

Відповідь: Об’єм водню становить 67,2 м³.

Задача № 181

Дано:

• Об’єм водню (H₂) = 5,6 л (н. у.)

Обчислити:

• Маса цинку (Zn) — ?

Розв’язання:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

n(H₂) = V / Vm = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль.

За рівнянням реакції, n(Zn) = n(H₂):

n(Zn) = 0,25 моль.

Обчислимо масу цинку (M(Zn) ≈ 65 г/моль):

m(Zn) = n · M = 0,25 моль · 65 г/моль = 16,25 г.

Відповідь: Маса цинку становить 16,25 г.

Задача № 182

Дано:

• Маса метану (CH₄) = 44 г

Обчислити:

• Об’єм водню (H₂) (н. у.) — ?

Розв’язання:

C + 2H₂ = CH₄

M(CH₄) = 12 + 4 · 1 = 16 г/моль.

n(CH₄) = m / M = 44 г / 16 г/моль = 2,75 моль.

За рівнянням реакції, n(H₂) = 2 · n(CH₄):

n(H₂) = 2 · 2,75 моль = 5,5 моль.

V(H₂) = n · Vm = 5,5 моль · 22,4 л/моль = 123,2 л.

Відповідь: Об’єм водню становить 123,2 л.

Задача № 183

Дано:

• Об’єм водню (H₂) = 2 м³ (н. у.)

Обчислити:

• Маса води (H₂O) — ?
• Об’єм кисню (O₂) — ?

Розв’язання:

2H₂O = 2H₂ + O₂

Переведемо об’єм водню в літри: 2 м³ = 2000 л.

n(H₂) = V / Vm = 2000 л / 22,4 л/моль ≈ 89,3 моль.

За рівнянням реакції, n(H₂O) = n(H₂) та n(O₂) = n(H₂) / 2:

n(H₂O) = 89,3 моль.

n(O₂) = 89,3 моль / 2 = 44,65 моль.

m(H₂O) = n · M = 89,3 моль · 18 г/моль ≈ 1607 г або 1,6 кг.

V(O₂) = n · Vm = 44,65 моль · 22,4 л/моль ≈ 1000 л або 1 м³.

Відповідь: Маса води ≈ 1,6 кг, об’єм кисню ≈ 1 м³.

Задача № 184

Дано:

• Маса амоніаку (NH₃) = 340 кг

Обчислити:

• Об’єм водню (H₂) (н. у.) — ?

Розв’язання:

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Переведемо масу амоніаку в грами: 340 кг = 340 000 г.

M(NH₃) = 14 + 3 · 1 = 17 г/моль.

n(NH₃) = m / M = 340 000 г / 17 г/моль = 20 000 моль.

За рівнянням реакції, n(H₂) = 1,5 · n(NH₃):

n(H₂) = 1,5 · 20 000 моль = 30 000 моль.

V(H₂) = n · Vm = 30 000 моль · 22,4 л/моль = 672 000 л або 672 м³.

Відповідь: Об’єм водню становить 672 м³.

Задача № 185

Дано:

• Об’єм водню (H₂) = 44,8 л (н. у.)

Обчислити:

• Маса хром(III) оксиду (Cr₂O₃) — ?
• Маса хрому (Cr) — ?

Розв’язання:

Cr₂O₃ + 3H₂ = 2Cr + 3H₂O

n(H₂) = V / Vm = 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль.

За рівнянням реакції, n(Cr₂O₃) = n(H₂) / 3 та n(Cr) = 2 · n(H₂) / 3:

n(Cr₂O₃) = 2 моль / 3 ≈ 0,67 моль.

n(Cr) = (2 · 2 моль) / 3 ≈ 1,33 моль.

Обчислимо масу хром(III) оксиду (M(Cr₂O₃) = 252 + 316 = 152 г/моль):

m(Cr₂O₃) = n · M = 0,67 моль · 152 г/моль ≈ 101,3 г.

Обчислимо масу хрому (M(Cr) = 52 г/моль):

m(Cr) = n · M = 1,33 моль · 52 г/моль ≈ 69,3 г.

Відповідь: Маса Cr₂O₃ ≈ 101,3 г, маса Cr ≈ 69,3 г.