Задание Cl Дана схема превращений: O2 P—>X—>K3PO4…

Задание Cl

Дана схема превращений:

O2

P—>X—>K3PO4 → AgjPO4

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение ре­акции.

Первая реакция — сгорание фосфора:

4P + 5O2 = 2P2O5

В ходе второй реакции требуется от кислотного оксида (P2O5) перейти к соли. Для этого оксид фосфора (V) должен вступить в реакцию либо со щёлочью (КОН), либо с соот — ветствующим оксидом — оксидом калия K2O. Составим уравнение реакции со щёлочью:

P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O

Третья реакция — реакция обмена. В реакцию вступает растворимая соль — K3PO4. В результате реакции образует­ся нерастворимая соль, то есть выпадает осадок — Ag3PO4. Воспользуемся реакцией «соль + соль». В таком случае ис­ходные вещества должны быть в растворе. Одно исходное вещество есть — K3PO4. Другое исходное вещество должно быть солью серебра. Так как такая соль должна быть раство­рима, определим с помощью таблицы растворимости, ка­кие соли серебра подходят. Это либо нитрат серебра AgNO3, либо ацетат серебра CH3COOAg. Возьмём нитрат серебра.

Тогда уравнение третьей реакции имеет вид: K3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3KNO3

Ионное уравнение:

3K+ + PO43" + 3Ag+ + 3NO3^^ = Ag3POj + 3K+ + 3N0/
PO43- + 3Ag+ = Ag3POj

Итак, в ответе учащийся запишет:

O2

P →X→ K3PO4 → Ag3PO4

4P + 5O2 = 2P2O5

P2O5 + 6К0Н = 2K3PO4 + 3H2O

K3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3KNO3

3K+ + PO43- + 3Ag+ + 3NOf = Ag3POj + 3K+ + 3NO3"

PO43- + 3Ag+ = Ag3POj

Задания для самостоятельной работы

Даны схемы превращений:

H2O

1) Na —> X → NaCl → NaNO3

2) Al → AlCl3 → Al(OH)3 → Al2(SO4)3

3) Fe → FeCl3 → X → Fe(NO3)3

4) Fe → FeCl2 → Fe(NO3)2 → Fe(OH)2

H2O

5) X → H2SO4 → (NH4)2SO4 → BaSO4

H2O

6) X → HNO3 → Cu(NO3)2 → NaNO3 NaOH, сплавл.

7) Al2O3———— ► X → Al2(SO4)3 → AlCl3

8) CaO → X → CaCO3 → Ca(NO3)2

NaOH

9) C → CO2—— >X → CaCO3

H2SO4

10) H2S → SO2 → K2SO3——- >х

11) P2O5 → X → Na3PO4 → Ca3(PO4)2

NaOH

12) SiH4 → SiO2——- >X → H2SiO3

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение ре­акции.

Задание С2

Рассчитайте объём газа (н. у.), выделяющегося при взаимодействии 10%-го раствора соляной кислоты массой 182,5 г с сульфидом алюминия.

Оформление решения задачи.

Дано:

‰a(HCl) = 182,5 г

H-(HCl) = 0,1 или 10%

K(H2S) = ? л (н. у.)

M(HCl) = 36,5 г/моль

Vm—22,4 л/моль

Решение:

Тв. ва(НС1) = 182,5 г • 0,1 = 18,25 г

П(HCl) = 18,25 Г=0,5 моль

36,5 г/моль

0,5 моль Х моль

Al2S3 + 6HC1 = 2A1C13 + 3H2S↑

0,5 _ х

~6~3

Gx = 0,5-3

Откуда х = 0,25.

Следовательно, w(H2S) = 0,25 моль.

K(H2S) =λ(H2S)∙ Vm

K(H2S) = 0,25 моль • 22,4 л/моль = 5,6 л

Ответ: K(H2S) = 5,6 л (н. у.).

Задания для самостоятельной работы

1. Вычислите массу соли, которая образуется при вза­имодействии оксида железа (III) со 160 г 10%-го раствора азотной кислоты.

2. Вычислите объём водорода, который образуется при взаимодействии железа и 490 г 5%-го раствора серной кис­лоты.

3. ∙ Вычислите объём водорода (н. у.), который образуется при взаимодействии 490 г 12%-го раствора серной кислоты с алюминием.

4. Вычислите массу осадка, который образуется при вза­имодействии 400 г 10%-го раствора сульфата железа (III) с раствором хлорида бария.

5. Вычислите массу 10%-го раствора нитрата бария, ко­торый потребуется для взаимодействия с серной кислотой, чтобы получить 46,6 г сульфата бария.

Задание СЗ

Выполнение задания СЗ носит творческий характер и требует обширных знаний курса химии и в достаточной сте­пени химической эрудиции.

В заданиях СЗ обычно описывается какой-либо неболь­шой эксперимент, который проводят в лаборатории с испы­туемым веществом. Этот эксперимент разделён на несколь­ко этапов, на каждом из которых проводится химическая реакция. Прочитав текст задачи, по некоторым характер­ным признакам нужно догадаться, о каком веществе идёт речь, какие реакции описываются в задании.

Приведём пример такого задания с анализом его выпол­нения.

Пластину тяжёлого металла серебристо-серого цвета опустили в колбу с концентрированной азотной кислотой. Опыт проводили под вытяжкой. В ходе реакции происходи­ло бурное выделение бурого газа, а металл в результате реак­ции растворился. Раствор разделили на две части. К одной из них добавили несколько капель раствора хлорида натрия, в результате чего образовался бурый творожистый осадок.

В другую часть опустили медную пластинку. На ней стали оседать металлические кристаллы, а раствор начал приоб­ретать голубую окраску.

О каком металле идёт речь? Составьте уравнения трёх реакций, описанных в задаче.

В азотной кислоте можно растворить многие металлы. При этом обычно образуется несколько продуктов восста­новления азота: NO, NO2и др. Но в реакциях с концентри­рованной кислотой оксид азота (IV) — тот самый бурый газ — образуется в том или ином количестве всегда. Так что пока мы выяснили только, о каком газе идёт речь. Схемати­чески для себя (на черновике) мы можем описать этот про­цесс так:

X + HNO3 (конц)→ X(NO3)n + NO2T + H2O

В результате растворения металла в азотной кислоте об­разуется, конечно, нитрат этого металла. Стало быть, даль­нейшие опыты проводили с раствором нитрата искомого металла. К одной порции добавили хлорид натрия, и в ре­зультате выпал осадок. Реакция между нитратом металла и хлоридом натрия — обменная реакция:

X(NO3)n + NaCl → NaNO3 + XCll

Выпасть в осадок мог только хлорид определяемого ме­талла, так как нитрат натрия (другой продукт реакции) в воде растворим, как практически все нитраты. Посмотрим в таблицу растворимости: хлориды каких металлов нераство­римы. Если взять обычную школьную таблицу растворимо­сти, то мы увидим, что такими хлоридами являются только хлорид серебра и хлорид свинца (II). «Творожистый» — это скорее всего хлорид серебра! (Вспоминаем качественную реакцию на хлорид-ион.)

Окончательно ситуация проясняется в ходе третьего опыта. Медь — малоактивный металл, который будет вза­имодействовать с нитратами металлов, расположенными в ряду напряжений после него. Свинец находится в ряду на­пряжений до меди, следовательно, реакция не пойдёт. А вот серебро как раз находится правее меди, и, следовательно, в растворе медь восстанавливает серебро:

Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag

Итак, искомый металл — серебро.

Осталось составить уравнения описываемых реакций:

1) Ag+ 2HNO3 = AgNO3+ NO2t+H2O

2) AgNO3 + NaCl — NaNO3 + AgCH

3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag

Задания для самостоятельной работы

1. Серый порошок некоторого металла растворили в соляной кислоте. В ходе реакции происходило бурное вы­деление бесцветного газа. Если к полученному раствору добавить гидроксид натрия — выпадает аморфный осадок грязно-зелёного цвета. Этот осадок на воздухе приобретает бурую окраску.

О каком металле идёт речь? Запишите уравнения трёх реакций, о которых говорилось в этой задаче.

2. Порошок красного цвета подожгли и внесли в сосуд с кислородом. В сосуде разгорелось яркое пламя, одновре­менно он стал заполняться густым белым дымом. Когда го­рение прекратилось, а сосуд остыл, на стенках осел белый налёт. Этот налёт смыли небольшим количеством воды, раствор поместили в колбу и добавили несколько капель лакмуса. Раствор приобрёл красный цвет. После этого к данному раствору добавили раствор гидроксида натрия. Цвет раствора в колбе изменился с красного на синий.

Какой порошок взяли в качестве исходного вещества? Запишите уравнения трёх реакций, о которых говорилось в этой задаче.

План демонстрационного варианта
контрольных измерительных материалов
для проведения Государственной итоговой аттестации
выпускников IX Классов общеобразовательных
учреждений (в новой форме) по химии

Обозначение задания в работе	Проверяемые элементы содержания
Al	Строение атома. Строение электронных оболочек ато­мов первых 20 элементов Периодической системы Д. И. Менделеева
А2	Периодический закон и Периодическая система химиче­ских элементов Д. И. Менделеева
АЗ	Строение молекул. Химическая связь: ковалентная (поляр­ная и неполярная), ионная, металлическая
А4	Валентность химических элементов. Степень окисления химических элементов
А5	Простые и сложные вещества. Основные классы неорга­нических веществ. Номенклатура неорганических соеди­нений
А6	Химическая реакция. Условия и признаки протекания хи­мических реакций. Химические уравнения. Сохранение массы веществ при химических реакциях. Классификация химических реакций по различным при­знакам: числу и составу исходных и полученных веществ, изменению степеней окисления химических элементов, поглощению и выделению энергии
А7	Электролиты и неэлектролиты. Катионы и анионы. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей (средних)
А8	Реакции ионного обмена и условия их осуществления
А9	Химические свойства простых веществ — металлов и не­металлов
AlO	Химические свойства основных, амфотерных и кислотных оксидов
All	Химические свойства оснований. Химические свойства кислот
А12	Химические свойства солей (средних)

Обозначение задания в работе	Проверяемые элементы содержания
А13	Чистые вещества и смеси. Правила безопасной работы в школьной лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Человек в мире ве­ществ, материалов и химических реакций. Проблемы безопасного использования веществ и химиче­ских реакций в повседневной жизни. Разделение смесей и очистка веществ. Приготовление рас­творов. Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия
А14	Определение характера среды раствора кислот и щелочей с помощью индикаторов. Качественные реакции на ионы в растворе (хлорид-, суль­фат-, карбонат-ионы, ион аммония). Получение газообразных веществ. Качественные реакции на газообразные вещества (кислород, водород, углекислый газ, аммиак)
А15	Вычисления массовой доли химического элемента в веще­стве
Bl	Периодический закон Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов и их соединений в связи с положением в Периодической системе химических эле­ментов
В2	Первоначальные сведения об органических веществах — предельных и непредельных углеводородах (метане, этане, этилене, ацетилене) и кислородсодержащих веществах — спиртах (метаноле, этаноле, глицерине) и карбоновых кис­лотах (уксусной и стеариновой). Биологически важные вещества — белки, жиры, углеводы
ВЗ	Степень окисления химических элементов. Окислитель и восстановитель. Окислительно-восстановительные реак­ции
В4	Химические свойства простых веществ. Химические свой­ства сложных веществ
Cl	Взаимосвязь различных классов неорганических веществ. Реакции ионного обмена и условия их осуществления
С2	Вычисления массовой доли растворённого вещества в рас­творе. Вычисление количества вещества, массы или объёма по количеству вещества, массе или объёму одного из реаген­тов или продуктов реакции

Обозначение задания в работе	Проверяемые элементы содержания
СЗ	Химические свойства простых веществ. Химические свой­ства сложных веществ. Качественные реакции на ионы в растворе (Cl-, SO42-, CO32-, NH4+). Получение газообраз­ных веществ. Качественные реакции на газообразные ве­щества (O2, H2, CO2, NH3)