26. Класифікація та властивості неорганічних речовин (§30)

• Назад до змісту

26.1 Запишіть формули оксидів у відповідні стовпчики таблиці.

Які з наведених оксидів реагують із водою? Запишіть відповідні рівняння й назвіть продукти реакцій.

Із водою реагують такі оксиди: $\text{K}_2\text{O}$, $\text{CaO}$, $\text{P}_2\text{O}_5$, $\text{SO}_3$.

1. $\text{K}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} = 2\text{KOH}$ (калій гідроксид)
2. $\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} = \text{Ca(OH)}_2$ (кальцій гідроксид)
3. $\text{P}_2\text{O}_5 + 3\text{H}_2\text{O} = 2\text{H}_3\text{PO}_4$ (ортофосфатна кислота)
4. $\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} = \text{H}_2\text{SO}_4$ (сульфатна кислота)

26.2 Запишіть рівняння реакцій хлоридної кислоти зі сполуками:

а) хром(3+) гідроксидом:
$\text{Cr(OH)}_3 + 3\text{HCl} = \text{CrCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$

б) ферум(2+) сульфідом:
$\text{FeS} + 2\text{HCl} = \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S}\uparrow$

в) літій оксидом:
$\text{Li}_2\text{O} + 2\text{HCl} = 2\text{LiCl} + \text{H}_2\text{O}$

г) магній гідроксидом:
$\text{Mg(OH)}_2 + 2\text{HCl} = \text{MgCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

д) калій карбонатом:
$\text{K}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} = 2\text{KCl} + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}$

е) цинк оксидом:
$\text{ZnO} + 2\text{HCl} = \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\text{O}$

26.3 З якими з-поміж наведених речовин реагує калій гідроксид? Підтвердіть свою думку рівняннями відповідних реакцій.

Калій гідроксид реагує з такими речовинами: цинк гідроксид, сульфатна кислота, нітроген(V) оксид, сульфідна кислота, купрум(2+) бромід, карбон(IV) оксид.

1. $\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{KOH} = \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_4]$
2. $\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{KOH} = \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$
3. $\text{N}_2\text{O}_5 + 2\text{KOH} = 2\text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$
4. $\text{H}_2\text{S} + 2\text{KOH} = \text{K}_2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O}$
5. $\text{CuBr}_2 + 2\text{KOH} = \text{Cu(OH)}_2\downarrow + 2\text{KBr}$
6. $\text{CO}_2 + 2\text{KOH} = \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O}$

26.4 З якими з-поміж наведених речовин реагує натрій сульфіт? Запишіть відповідні молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій.

Натрій сульфіт реагує з такими речовинами: $\text{Cu(NO}_3)_2$, $\text{HCl}$, $\text{Ca(OH)}_2$.

1. Взаємодія з купрум(2+) нітратом:

   • Молекулярне рівняння:
     $\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{Cu(NO}_3)_2 = \text{CuSO}_3\downarrow + 2\text{NaNO}_3$
   • Повне йонно-молекулярне рівняння:
     $2\text{Na}^+ + \text{SO}_3^{2-} + \text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}_3^- = \text{CuSO}_3\downarrow + 2\text{Na}^+ + 2\text{NO}_3^-$
   • Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
     $\text{Cu}^{2+} + \text{SO}_3^{2-} = \text{CuSO}_3\downarrow$

2. Взаємодія з хлоридною кислотою:

   • Молекулярне рівняння:
     $\text{Na}_2\text{SO}_3 + 2\text{HCl} = 2\text{NaCl} + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}$
   • Повне йонно-молекулярне рівняння:
     $2\text{Na}^+ + \text{SO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- = 2\text{Na}^+ + 2\text{Cl}^- + \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}$
   • Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
     $\text{SO}_3^{2-} + 2\text{H}^+ = \text{SO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}$

3. Взаємодія з кальцій гідроксидом:

   • Молекулярне рівняння:
     $\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{Ca(OH)}_2 = \text{CaSO}_3\downarrow + 2\text{NaOH}$
   • Повне йонно-молекулярне рівняння:
     $2\text{Na}^+ + \text{SO}_3^{2-} + \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- = \text{CaSO}_3\downarrow + 2\text{Na}^+ + 2\text{OH}^-$
   • Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
     $\text{Ca}^{2+} + \text{SO}_3^{2-} = \text{CaSO}_3\downarrow$

26.5 Запишіть рівняння реакцій:

а) цинк гідроксиду з надлишком нітратної кислоти:
$\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

б) алюміній оксиду із барій оксидом за сплавляння:
$\text{Al}_2\text{O}_3 + \text{BaO} \xrightarrow{t^\circ} \text{Ba(AlO}_2)_2$

в) цинк гідроксиду із розчином калій гідроксиду:
$\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_4]$

г) алюміній гідроксиду з надлишком концентрованого розчину калій гідроксиду:
$\text{Al(OH)}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{K}_3[\text{Al(OH)}_6]$

д) алюміній гідроксиду з надлишком розчину сульфатної кислоти:
$2\text{Al(OH)}_3 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{H}_2\text{O}$

26.6 Доповніть схеми реакцій, запишіть назви утворених продуктів. Для пар речовин, що не реагують, зазначте причину.

а) $2\text{FeCl}_3 + 3\text{Zn} \rightarrow 3\text{ZnCl}_2 + 2\text{Fe}$
Назви продуктів: цинк хлорид, залізо.

б) $\text{Cu} + \text{HBr} \rightarrow \text{не реагує}$.
Причина: мідь у ряду активності металів розташована після водню, тому не витісняє водень із розчинів кислот-неокисників.

в) $\text{MnSO}_4 + \text{Ni} \rightarrow \text{не реагує}$.
Причина: нікель у ряду активності металів розташований після марганцю, тому не може витіснити марганець із розчину його солі.

г) $3\text{K}_2\text{O} + 2\text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow 2\text{K}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O}$
Назви продуктів: калій ортофосфат, вода.

д) $\text{Mg(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O}$
Назви продуктів: магній нітрат, вода.

е) $\text{K}_2\text{S} + \text{FeBr}_2 \rightarrow 2\text{KBr} + \text{FeS}\downarrow$
Назви продуктів: калій бромід, ферум(II) сульфід.

ж) $\text{BaCO}_3 + \text{KOH} \rightarrow \text{не реагує}$.
Причина: барій карбонат є нерозчинною у воді сіллю, а солі реагують з лугами лише за умови розчинності обох вихідних речовин у воді.

и) $\text{AlCl}_3 + 3\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3)_3 + 3\text{AgCl}\downarrow$
Назви продуктів: алюміній нітрат, аргентум(I) хлорид.

26.7 У кожному рядку визначте формулу зайвої речовини. До якого класу неорганічних сполук вона належить? Чи існує кілька варіантів відповіді? Аргументуйте свою думку.

а) $\text{K}_2\text{O}$, $\text{HNO}_3$, $\text{Ca(OH)}_2$, $\text{LiOH}$
Існує кілька варіантів відповіді:

• Варіант 1: Зайва речовина — $\text{HNO}_3$ (нітратна кислота), належить до класу кислот, оскільки решта сполук є речовинами з основними властивостями ($\text{K}_2\text{O}$ — основний оксид, $\text{Ca(OH)}_2$ та $\text{LiOH}$ — основи).
• Варіант 2: Зайва речовина — $\text{K}_2\text{O}$ (калій оксид), належить до класу оксидів, оскільки інші сполуки є гідроксидами (гідратами оксидів).

б) $\text{Zn(OH)}_2$, $\text{N}_2\text{O}_5$, $\text{Ba(OH)}_2$, $\text{H}_2\text{SO}_4$
Існує кілька варіантів відповіді:

• Варіант 1: Зайва речовина — $\text{Ba(OH)}_2$ (барій гідроксид), належить до класу основ (лугів), має лише основні властивості, тоді як інші сполуки проявляють кислотні або амфотерні властивості ($\text{Zn(OH)}_2$ — амфотерний гідроксид, $\text{N}_2\text{O}_5$ — кислотний оксид, $\text{H}_2\text{SO}_4$ — кислота).
• Варіант 2: Зайва речовина — $\text{N}_2\text{O}_5$ (нітроген(V) оксид), належить до класу оксидів, оскільки решта сполук належить до гідроксидів.
• Варіант 3: Зайва речовина — $\text{Zn(OH)}_2$ (цинк гідроксид), належить до амфотерних гідроксидів і є єдиною нерозчинною у воді сполукою з наведеного переліку.

26.8 До розчину, що містить ферум(3+) бромід масою 4,44 г, додали розчин калій гідроксиду достатньої маси для повного осадження йонів ферум(3+). Утворений осад відфільтрували, промили й прожарили. Обчисліть масу утвореного твердого залишку.

Відомо:
$m(\text{FeBr}_3) = 4{,}44\text{ г}$
$M(\text{FeBr}_3) = 296\text{ г/моль}$
$M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 160\text{ г/моль}$

Обчислити:
$m(\text{Fe}_2\text{O}_3) - ?$

Розв’язання:

1. Запишемо рівняння хімічних реакцій:
   $\text{FeBr}_3 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{KBr}$
   $2\text{Fe(OH)}_3 \xrightarrow{t^\circ} \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$

2. Обчислимо кількість речовини ферум(III) броміду:
   $n(\text{FeBr}_3) = \dfrac{m(\text{FeBr}_3)}{M(\text{FeBr}_3)} = \dfrac{4{,}44\text{ г}}{296\text{ г/моль}} = 0{,}015\text{ моль}$

3. Визначимо кількість речовини та масу утвореного твердого залишку ($\text{Fe}_2\text{O}_3$):
   За рівняннями реакцій з $2\text{ моль}$ $\text{FeBr}_3$ утворюється $1\text{ моль}$ $\text{Fe}_2\text{O}_3$.
   $n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \dfrac{1}{2} n(\text{FeBr}_3) = \dfrac{0{,}015\text{ моль}}{2} = 0{,}0075\text{ моль}$
   $m(\text{Fe}_2\text{O}_3) = n(\text{Fe}_2\text{O}_3) \cdot M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 0{,}0075\text{ моль} \cdot 160\text{ г/моль} = 1{,}2\text{ г}$

Відповідь:
Маса утвореного твердого залишку становить $1{,}2\text{ г}$.

26.9 Обчисліть масу розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 8 %, який потрібно використати для нейтралізації розчину, що містить сульфатну кислоту масою 3,43 г. Запропонуйте спосіб (способи) доведення нейтральності утвореного розчину.

Відомо:
$m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 3{,}43\text{ г}$
$w(\text{NaOH}) = 8\% = 0{,}08$
$M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 98\text{ г/моль}$
$M(\text{NaOH}) = 40\text{ г/моль}$

Обчислити:
$m(\text{р-ну NaOH}) - ?$

Розв’язання:

1. Запишемо рівняння реакції нейтралізації:
   $2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$

2. Обчислимо кількість речовини сульфатної кислоти:
   $n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \dfrac{m(\text{H}_2\text{SO}_4)}{M(\text{H}_2\text{SO}_4)} = \dfrac{3{,}43\text{ г}}{98\text{ г/моль}} = 0{,}035\text{ моль}$

3. Обчислимо кількість речовини та масу чистого натрій гідроксиду:
   За рівнянням реакції $n(\text{NaOH}) = 2 \cdot n(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 0{,}035\text{ моль} = 0{,}07\text{ моль}$.
   $m(\text{NaOH}) = n(\text{NaOH}) \cdot M(\text{NaOH}) = 0{,}07\text{ моль} \cdot 40\text{ г/моль} = 2{,}8\text{ г}$

4. Обчислимо масу розчину натрій гідроксиду:
   $m(\text{р-ну NaOH}) = \dfrac{m(\text{NaOH})}{w(\text{NaOH})} = \dfrac{2{,}8\text{ г}}{0{,}08} = 35\text{ г}$

Способи доведення нейтральності утвореного розчину:

1. За допомогою кислотно-основного індикатора: універсальний індикаторний папір у нейтральному середовищі набуває жовто-зеленого забарвлення, а фіолетовий лакмус не змінює свій колір, що відповідає $\text{pH} = 7$.
2. За допомогою лабораторного цифрового рН-метра: виміряне значення показника має дорівнювати $\text{pH} = 7$.

Відповідь:
Маса розчину натрій гідроксиду становить $35\text{ г}$.

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.

Оцінка виконання видів діяльності за 12-бальною шкалою:

1. Теоретична підготовка (знання класифікації та хімічних властивостей сполук) — 11 балів.
2. Складання молекулярних та йонно-молекулярних рівнянь хімічних реакцій — 12 балів.
3. Розв’язування розрахункових задач на вихід і масову частку — 10 балів.
4. Аналіз лабораторних досліджень та спостереження явищ — 11 балів.