Рабочая тетрадь по химии для 8-го класса, написанная под авторством Габриелян, представляет собой незаменимый инструмент для учеников, стремящихся углубить свои знания в области химии. Она не только помогает закрепить теоретические знания, но и развивает практические навыки, необходимые для успешного изучения предмета.
ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 151 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы
5. 39 г технического цинка, содержащего 20% примесей, растворили в избытке соляной кислоты. Найдите объём полученного водорода (н. у.) и количество вещества соли.
6. Железо массой 1,12 г полностью прореагировало с раствором сульфата меди (II). Найдите массу образовавшегося осадка меди. Какое количество вещества сульфата железа (II) при этом получилось?
Вопрос 5
Дано:
m(техн. Zn) = 39 г
ω(прим.) = 20%
Vₘ = 22,4 л/моль
M(Zn) = 65 г/моль
V(H₂) = ?
n(ZnCl₂) = ?
Решение:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
ω(Zn) = 100% — 20% = 80%
m(Zn) = m(техн. Zn) · ω(Zn)/100% = 39 · 0,8 = 31,2 г
n(Zn) = m/M = 31,2/65 = 0,48 моль
По уравнению реакции:
| Zn | ZnCl₂ | H₂ |
|---|---|---|
| 0,48 моль | x моль | y моль |
| 1 молекула | 1 молекула | 1 молекула |
x = y = n(ZnCl₂) = n(H₂) = 0,48 моль
V(H₂) = n · Vₘ = 0,48 · 22,4 = 10,752 л
Ответ: 0,48 моль, 10,752 л.
Вопрос 6
Дано:
m(Fe) = 1,12 г
M(Fe) = 56 г/моль
M(Cu) = 64 г/моль
m(Cu) = ?
n(FeSO₄) = ?
Решение:
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
n(Fe) = m/M = 1,12/56 = 0,02 моль
По уравнению реакции:
| Fe | FeSO₄ | Cu |
|---|---|---|
| 0,02 моль | x моль | y моль |
| 1 молекула | 1 молекула | 1 молекула |
x = n(FeSO₄) = n(Cu) = 0,02 моль
m(Cu) = n · M = 0,02 · 64 = 1,28 г
Ответ: 1,28 г, 0,02 моль.
Для успешного решения химических задач, особенно тех, что связаны с расчетами по уравнениям реакций, важно следовать определенной логике. Этот подход включает в себя несколько ключевых шагов:
- Анализ условия задачи: Внимательно прочитать условие, выделить известные величины (Дано) и определить, что требуется найти (Найти).
- Написание и балансировка химического уравнения: Это основа всех стехиометрических расчетов. Уравнение должно точно отражать реагенты, продукты и их количественные соотношения.
- Перевод известных масс в количество вещества (моли): Химические реакции протекают в определенных мольных соотношениях, поэтому массы веществ необходимо перевести в моли, используя молярные массы.
- Использование стехиометрии уравнения: По коэффициентам в сбалансированном уравнении определить мольные соотношения между известными и неизвестными веществами.
- Перевод количества вещества в требуемые единицы: Если в задаче требуется найти массу или объем, перевести моли обратно в эти единицы.
Задача 5: Реакция технического цинка с соляной кислотой
Условие: 39 г технического цинка, содержащего 20% примесей, растворили в избытке соляной кислоты. Найдите объём полученного водорода (н. у.) и количество вещества соли.
Дано:
- \(m(\text{техн. Zn}) = 39\, \text{г}\)
- \(\omega(\text{прим.}) = 20\%\)
- \(V_m = 22{,}4\, \text{л/моль}\) (молярный объем газа при нормальных условиях)
- \(M(\text{Zn}) = 65\, \text{г/моль}\) (молярная масса цинка, берется из Периодической таблицы)
Найти:
- \(V(\text{H}_2) = ?\)
- \(n(\text{ZnCl}_2) = ?\)
Решение:
1. Определение массы чистого цинка:Технический цинк содержит примеси, которые не участвуют в реакции. Поэтому сначала нужно найти массу чистого цинка, который будет реагировать.
Если примеси составляют 20%, то чистого цинка в образце:
Масса чистого цинка:
Комментарий: Только эта масса цинка будет участвовать в химической реакции.
2. Расчет количества вещества цинка:Для проведения расчетов по уравнению реакции необходимо перевести массу чистого цинка в количество вещества (моли).
Используем формулу: \(n = \frac{m}{M}\)
Комментарий: Это количество цинка будет полностью израсходовано, так как соляная кислота взята в избытке.
3. Написание и балансировка уравнения реакции:Цинк (\(\text{Zn}\)) реагирует с соляной кислотой (\(\text{HCl}\)) с образованием хлорида цинка (\(\text{ZnCl}_2\)) и выделением газообразного водорода (\(\text{H}_2\)).
Уравнение реакции:
Балансировка: Чтобы уравнять количество атомов водорода и хлора, необходимо поставить коэффициент «2» перед \(\text{HCl}\).
Сбалансированное уравнение:
Комментарий: Коэффициенты в уравнении показывают, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль хлорида цинка и 1 моль водорода.
4. Расчет количества вещества продуктов по стехиометрии:Из сбалансированного уравнения видно, что мольное соотношение между \(\text{Zn}\), \(\text{ZnCl}_2\) и \(\text{H}_2\) составляет 1:1:1.
Поскольку в реакцию вступило 0,48 моль \(\text{Zn}\), то:
- Количество вещества хлорида цинка (соли): \(n(\text{ZnCl}_2) = n(\text{Zn}) = 0{,}48\, \text{моль}\)
- Количество вещества водорода: \(n(\text{H}_2) = n(\text{Zn}) = 0{,}48\, \text{моль}\)
5. Расчет объема водорода:Для газов при нормальных условиях (н.у.) объем можно рассчитать по формуле: \(V = n \cdot V_m\)
Ответ:
- Количество вещества соли (\(\text{ZnCl}_2\)): 0,48 моль
- Объем водорода (\(\text{H}_2\)): 10,752 л
Задача 6: Реакция железа с сульфатом меди (II)
Условие: Железо массой 1,12 г полностью прореагировало с раствором сульфата меди (II). Найдите массу образовавшегося осадка меди. Какое количество вещества сульфата железа (II) при этом получилось?
Дано:
- \(m(\text{Fe}) = 1{,}12\, \text{г}\)
- \(M(\text{Fe}) = 56\, \text{г/моль}\) (молярная масса железа)
- \(M(\text{Cu}) = 64\, \text{г/моль}\) (молярная масса меди)
Найти:
- \(m(\text{Cu}) = ?\)
- \(n(\text{FeSO}_4) = ?\)
Решение:
1. Расчет количества вещества железа:Первым шагом переводим известную массу железа в количество вещества (моли).
Используем формулу: \(n = \frac{m}{M}\)
Комментарий: Условие «полностью прореагировало» означает, что все 0,02 моль железа вступили в реакцию.
2. Написание и балансировка уравнения реакции:Железо (\(\text{Fe}\)) реагирует с сульфатом меди (II) (\(\text{CuSO}_4\)). Это реакция замещения, так как железо является более активным металлом, чем медь, и вытесняет ее из соли.
Продукты реакции: сульфат железа (II) (\(\text{FeSO}_4\)) и металлическая медь (\(\text{Cu}\)), которая выпадает в осадок.
Уравнение реакции:
Балансировка: Уравнение уже сбалансировано (по одному атому каждого элемента с обеих сторон).
Сбалансированное уравнение:
Комментарий: Коэффициенты в уравнении показывают, что 1 моль железа реагирует с 1 молем сульфата меди (II), образуя 1 моль сульфата железа (II) и 1 моль меди.
3. Расчет количества вещества продуктов по стехиометрии:Из сбалансированного уравнения видно, что мольное соотношение между \(\text{Fe}\), \(\text{FeSO}_4\) и \(\text{Cu}\) составляет 1:1:1.
Поскольку в реакцию вступило 0,02 моль \(\text{Fe}\), то:
- Количество вещества сульфата железа (II): \(n(\text{FeSO}_4) = n(\text{Fe}) = 0{,}02\, \text{моль}\)
- Количество вещества меди: \(n(\text{Cu}) = n(\text{Fe}) = 0{,}02\, \text{моль}\)
4. Расчет массы образовавшейся меди:Для расчета массы меди используем формулу: \(m = n \cdot M\)
Комментарий: Эта масса меди является осадком, который образуется в результате реакции.
Ответ:
- Масса образовавшегося осадка меди (\(\text{Cu}\)): 1,28 г
- Количество вещества сульфата железа (II) (\(\text{FeSO}_4\)): 0,02 моль
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.