ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінки 233–240

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 1–377 · 19 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

Сторінка 233

§ 30. Класифікація та властивості неорганічних речовин

Завдання 1

Гіпотеза класифікації речовин

Згадати неорганічні речовини, сформулювати гіпотезу щодо їхньої класифікації за спільними ознаками та перевірити її за схемою 6.

Розв’язання

Прості речовини складаються з атомів одного елемента, складні — з атомів кількох елементів.
Складні поділяють на оксиди (з киснем), кислоти (водень + кислотний залишок), основи (метал + гідроксид) та солі (кислотний залишок + метал).

Відповідь:

Гіпотеза про поділ на прості та складні речовини підтверджується схемою. Всі відомі неорганічні речовини знаходять своє місце в цих групах, оскільки класифікація базується на кількості елементів у молекулі та їхніх властивостях (кислотних чи основних).

Сторінка 239

Завдання 360

Історія понять про кислоти

Підготувати доповідь про дослідження А. Лавуазьє, Ю. Лібіха, С. Аррениуса, Й. Брьонстеда та Т. Лоурі щодо формування понять про кислоти.

Розв’язання

А. Лавуазьє (XVIII ст.) вважав, що всі кислоти містять кисень (від лат. acidus — гострий, але він пов'язував це з присутністю оксигену).
Ю. Лібіх уточнив склад кислот, показавши, що не всі вони містять кисень (наприклад, хлористий водень).
С. Аррениус (кінець XIX ст.) запропонував теорію електролітичної дисоціації: кислоти — це речовини, що в розчині утворюють катіони Н⁺.
Й. Брьонстед та Т. Лоурі (1923) сформулювали протонну теорію: кислота — донор протона (H⁺), а основа — акцептор протона, що розширило поняття за межі водних розчинів.

Відповідь:

Еволюція понять про кислоти пройшла шлях від спостереження Лавуазьє про обов'язкову присутність кисню до теорії Лібіха про різноманітний склад, потім до аррениусівської теорії дисоціації на іони Н⁺ у водних розчинах. Нарешті, Брьонстед і Лоурі запровадили протонну теорію, де кислота визначається як речовина, здатна віддавати протон (H⁺), що дозволяє класифікувати кислоти навіть у неводних середовищах.

Завдання 361

Формули кислот за типом

Навести формули кислот: а) оксигеновмісної одноосновної; б) безоксигенової двоосновної; в) оксигеновмісної триосновної; г) безоксигенової одноосновної; д) оксигеновмісної двоосновної.

Розв’язання

Оксигеновмісна одноосновна кислота має одну гідроген-групу, яку можна замінити; приклад — нітратна кислота $H N O_{3}$ .
Безоксигенова двоосновна кислота не містить кисню і має два атоми водню; приклад — сульфідна кислота $H_{2} S$ .
Оксигеновмісна триосновна кислота містить три гідроген-групи та кисень; приклад — фосфатна кислота $H_{3} P O_{4}$ .
Безоксигенова одноосновна кислота має один атом водню і не містить кисню; приклад — хлориста (хлоридна) кислота $H C l$ .
Оксигеновмісна двоосновна кислота має два атоми водню та кисень; приклад — сульфатна кислота $H_{2} S O_{4}$ або карбонатна $H_{2} C O_{3}$ .

Відповідь:

а) оксигеновмісна одноосновна: $H N O_{3}$ (нітратна); б) безоксигенова двоосновна: $H_{2} S$ (сульфідна); в) оксигеновмісна триосновна: $H_{3} P O_{4}$ (фосфатна); г) безоксигенова одноосновна: $H C l$ (хлориста); д) оксигеновмісна двоосновна: $H_{2} S O_{4}$ (сульфатна).

Завдання 362

Солеві формули за розчинністю

Випишіти по два приклади формул солей: а) хлоридної кислоти, нерозчинних у воді; б) карбонатної кислоти, розчинних у воді; в) солей Феруму(3+), існування яких неможливе або не підтверджене.

Розв’язання

Для хлоридної кислоти ( $C l^{-}$ ) шукаємо метали, утворення яких з хлором дає осад: $A g C l$ (срібний хлорид), $C u C l_{2}$ (мідь(II) хлорид — частково розчинний, але краще взяти менш розчинні варіанти, наприклад $P b C l_{2}$ , або просто вказати $A g C l$ та $H g_{2} C l_{2}$ ).
Для карбонатної кислоти ( $C O_{3}^{2 -}$ ) шукаємо лужні метали, які утворюють розчинні солі: $N a_{2} C O_{3}$ (натрій карбонат), $K_{2} C O_{3}$ (калій карбонат).
Ферум(3+) ( $F e^{3 +}$ ) не утворює стійких безоксигенових солей, таких як сульфід чи хлорид в твердому стані без гідролізу, але найчастіше мають на увазі відсутність стабільних сполук з певними аніонами або нестабільність у водному середовищі; однак за правилами підручника часто вказують, що солей Феруму(3+) з безоксигеновими кислотами (наприклад сульфід) не існує стійких форм.

Відповідь:

а) хлоридної кислоти, нерозчинних у воді: $A g C l$ , $P b C l_{2}$ ; б) карбонатної кислоти, розчинних у воді: $N a_{2} C O_{3}$ , $K_{2} C O_{3}$ ; в) солей Феруму(3+), існування яких неможливе або не підтверджене: стійких безоксигенових солей (наприклад, сульфідів чи хлоридів у звичайних умовах) не існує.

Завдання 363

Застосування гідроксидів у природі

Знайти приклади використання гідроксидів для поліпшення ґрунтів і води, пояснити принцип їх дії та оцінити вплив на довкілля при безконтрольному потраплянні цих речовин.

Розв’язання

Визначаємо основні приклади: гідроксид кальцію (гашене вапно) для нейтралізації кислих ґрунтів, гідроксид натрію або кальцію для очищення стічних вод від кислотних забруднень.
Пояснюємо механізм: луги вступають у реакцію нейтралізації з надлишковими іонами $H^{+}$ , підвищуючи pH середовища до нормального рівня ( $6, 5-7, 5$ ).
Аналізуємо наслідки забруднення: потрапляння великих кількостей лугів призводить до «лужного шоку» для організмів, розчинення важких металів у воді та загибелі рослин через опік коріння.

Відповідь:

Прикладами є використання гідроксиду кальцію ( $C a (O H)_{2}$ ) для вапнування кислих ґрунтів та лугів для очищення стічних вод від кислотних забруднень. Принцип дії базується на властивості основ нейтралізувати кислоти (реакція з іонами $H^{+}$ ). Безконтрольне потрапляння цих речовин призведе до різкого підвищення pH води та ґрунту, що викличе масову загибель водних організмів, порушення життєдіяльності рослин та розчинення токсичних металів у воді.

Завдання 364

Відповідність кислотних оксидів безоксигеновим кислотам

Визначити, чи існують кислотні оксиди, які відповідають безоксигеноvim кислотам, та пояснити відповідь.

Розв’язання

Аналізуємо склад кислотних оксидів: вони утворюються за реакцією $X_{m} O_{n} + H_{2} O \to H_{x} O_{y}$ , тому обов'язково містять кисень.
Розглядаємо безоксигенові кислоти (наприклад, хлоридну $H C l$ або сірководню $H_{2} S$ ): вони не мають відповідного кислотного оксиду, оскільки для їх утворення потрібні прості речовини ( $C l_{2} + H_{2} O \to H C l + H O C l$ ), а не оксид.
Висновжуємо: прямий відповідник (ангідрид) існує лише для кислоти, якщо вона містить кисень.

Відповідь:

Кислотних оксидів, які відповідають безоксигеновим кислотам, не існує. Кислотні оксиди за визначенням є сполуками неметалів з киснем (наприклад, $S O_{3}$ , $C O_{2}$ ), тоді як безоксигенові кислоти ( $H C l$ , $H_{2} S$ ) утворюються при розчиненні простих речовин у воді. Відповідний оксид для безоксигенової кислоти неможливо отримати, оскільки він міг би містити лише кисень та неметал, що суперечить відсутності кисню в самій кислоті.

Завдання 365

Реакція оксидів із водою

Визначити, які з наведених оксидів ( $N a_{2} O$ , $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $C a O$ , $N_{2} O_{5}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $K_{2} O$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ , $S O_{2}$ ) реагують із водою, записати рівняння реакцій та назвати продукти.

Розв’язання

Реагують з водою оксиди лужних металів ( $N a_{2} O$ , $K_{2} O$ ): утворюються луги.
$N a_{2} O + H_{2} O = 2 N a O H$ (натрій гідроксид).
$K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ (калій гідроксид).
Реагують оксиди лужноземельного металу ( $C a O$ ): утворюється луг.
$C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ (кальцій гідроксид).
Реагують кислотні оксиди активних неметалів ( $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $N_{2} O_{5}$ ): утворюються кислоти.
$C O_{2} + H_{2} O = H_{2} C O_{3}$ (вугільна кислота).
$S O_{3} + H_{2} O = H_{2} S O_{4}$ (сульфатна кислота).
$N_{2} O_{5} + H_{2} O = 2 H N O_{3}$ (азотна кислота).
Не реагують: $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ .

Відповідь:

З водою реагують наступні оксиди:
1. $N a_{2} O + H_{2} O = 2 N a O H$ — утворюється натрій гідроксид (луг).
2. $K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ — утворюється калій гідроксид (луг).
3. $C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ — утворюється кальцій гідроксид (луг).
4. $C O_{2} + H_{2} O = H_{2} C O_{3}$ — утворюється вугільна кислота.
5. $S O_{3} + H_{2} O = H_{2} S O_{4}$ — утворюється сульфатна кислота.
6. $N_{2} O_{5} + H_{2} O = 2 H N O_{3}$ — утворюється азотна кислота.
Інші наведені оксиди ( $C r O$ , $S i O_{2}$ , $N_{2} O$ , $C u O$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O$ , $A l_{2} O_{3}$ ) з водою не реагують.

Завдання 366

Реакції натрій гідроксиду з різними речовинами

Визначити, з якими з наведених речовин реагує NaOH: K₂O, MgCO₃, H₃PO₄, H₂S, FeCl₃, Fe(OH)₂, AlCl₃, Zn(OH)₂, KCl, SO₃. Записати молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій і назвати продукти.

Розв’язання

Реагує з кислотними оксидами K₂O та SO₃: утворюються відповідні солі (карбонат/сульфат калію) і вода.
Реагує з кислотами H₃PO₄ та H₂S: відбувається нейтралізація, утворюються сіль (ортофосфат або сульфід натрію) і вода.
Реагує з солями FeCl₃, AlCl₃, Zn(OH)₂: утворюється нерозчинний осад (Fe(OH)₃, Al(OH)₃, Zn(OH)₂).
Не реагує з MgCO₃ (нейтральна сіль), Fe(OH)₂ (основа), KCl (сіль лужного металу).

Відповідь:

Реагують з: K₂O, H₃PO₄, H₂S, FeCl₃, AlCl₃, Zn(OH)₂.
Rівняння реакцій:
1) $K_{2} O + 2 N a O H \to$ (реакція не відбувається, оскільки K₂O — основний оксид). Виправлення: Калій оксид ( $K_{2} O$ ) є основним оксидом і з лугами не реагує. Реагує лише $S O_{3}$ .
Правильний перелік реакцій:
1) З $S O_{3}$ : $S O_{3} + 2 N a O H \to N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$ (сульфат натрію, вода).
2) З $H_{3} P O_{4}$ : $H_{3} P O_{4} + 3 N a O H \to N a_{3} P O_{4} + 3 H_{2} O$ (ортофосфат натрію, вода).
3) З $H_{2} S$ : $H_{2} S + 2 N a O H \to N a_{2} S + 2 H_{2} O$ (сульфід натрію, вода).
4) З $F e C l_{3}$ : $F e C l_{3} + 3 N a O H \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a C l$ (гидроксид заліза(III), хлорид натрію).
5) З $A l C l_{3}$ : $A l C l_{3} + 3 N a O H \to A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a C l$ (гідроксид алюмінію, хлорид натрію).
6) З $Z n (O H)_{2}$ : $Z n (O H)_{2} + 2 N a O H \to N a_{2} [Z n (O H)_{4}]$ (натрій тетрагідроксоцинкат).

Йонно-молекулярні рівняння:
1) $S O_{3} + 2 O H^{-} \to S O_{4}^{2 -} + H_{2} O$
2) $H_{3} P O_{4} + 3 O H^{-} \to P O_{4}^{3 -} + 3 H_{2} O$
3) $H_{2} S + 2 O H^{-} \to S^{2 -} + 2 H_{2} O$
4) $F e^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$ (коротко: $F e^{3 +} + 3 O H^{-} \to F e (O H)_{3} ↓$ )
5) $A l^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} \to A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$ (коротко: $A l^{3 +} + 3 O H^{-} \to A l (O H)_{3} ↓$ )
6) $Z n (O H)_{2} + 2 O H^{-} \to [Z n (O H)_{4}]^{2 -}$

Сторінка 240

Завдання 367

Реакції сульфатної кислоти з різними сполуками

Записати рівняння реакцій сульфатної кислоти ( $H_{2} S O_{4}$ ) з: а) купрум(2+) гідроксидом; б) кальцій гідроксидом; в) алюміній оксидом; г) цинк гідроксидом; д) калій сульфітом; е) натрій сульфідом; ж) калій карбонатом; и) барій сульфідом. Визначити причину реакцій обміну для кожного випадку.

Розв’язання

З купрум(2+) гідроксидом: $C u (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C u S O_{4} + 2 H_{2} O$ . Причина: утворення води (слабкого електроліту).
З кальцій гідроксидом: $C a (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C a S O_{4} + 2 H_{2} O$ . Причина: утворення води.
З алюміній оксидом: $A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} = A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 H_{2} O$ . Причина: утворення води.
З цинк гідроксидом: $Z n (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = Z n S O_{4} + 2 H_{2} O$ . Причина: утворення води.
З калій сульфітом: $K_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ . Причина: виділення газу ( $S O_{2}$ ) та утворення води.
З натрій сульфідом: $N a_{2} S + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + H_{2} S ↑$ . Причина: виділення газу ( $H_{2} S$ ).
З калій карбонатом: $K_{2} C O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ . Причина: виділення газу ( $C O_{2}$ ) та утворення води.
З барій сульфідом: $B a S + H_{2} S O_{4} = B a S O_{4} ↓ + H_{2} S ↑$ . Причина: утворення нерозчинного осаду ( $B a S O_{4}$ ) та виділення газу.

Відповідь:

а) $C u (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C u S O_{4} + 2 H_{2} O$ (утворення води);
б) $C a (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C a S O_{4} + 2 H_{2} O$ (утворення води);
в) $A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} = A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 H_{2} O$ (утворення води);
г) $Z n (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = Z n S O_{4} + 2 H_{2} O$ (утворення води);
д) $K_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ (виділення газу);
е) $N a_{2} S + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + H_{2} S ↑$ (виділення газу);
ж) $K_{2} C O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ (виділення газу);
и) $B a S + H_{2} S O_{4} = B a S O_{4} ↓ + H_{2} S ↑$ (утворення осаду та виділення газу).

Завдання 368

Взаємодія купрум(2+) хлориду з різними речовинами

Визначити, із яких речовин ( $N a O H$ , $H_{2} S O_{4}$ , $A g N O_{3}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O_{2}$ , $Z n$ , $N a C l$ , $A u$ ) реагує купрум(2+) хлорид ( $C u C l_{2}$ ), і записати рівняння реакцій.

Розв’язання

З $N a O H$ : утворюється осад гідроксиду міді(II). Рівняння: $C u C l_{2} + 2 N a O H = C u (O H)_{2} ↓ + 2 N a C l$ .
З $A g N O_{3}$ : утворюється осад хлориду срібла. Рівняння: $C u C l_{2} + 2 A g N O_{3} = 2 A g C l ↓ + C u (N O_{3})_{2}$ .
З рештою речовин ( $H_{2} S O_{4}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O_{2}$ , $Z n$ , $N a C l$ , $A u$ ) реакцій не відбувається, оскільки умови (утворення осаду, газу або води; витіснення металу) не виконуються.

Відповідь:

Реагує лише з $N a O H$ та $A g N O_{3}$ .
Рівняння реакцій:
$C u C l_{2} + 2 N a O H = C u (O H)_{2} ↓ + 2 N a C l$
$C u C l_{2} + 2 A g N O_{3} = 2 A g C l ↓ + C u (N O_{3})_{2}$

Завдання 369

Доповнення схем реакцій та складання йонних рівнянь

Записати рівняння реакцій для пар речовин, назвати продукти. Для реакцій у розчинах скласти йонно-молекулярні рівняння.

Розв’язання

$K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ . Продукт: калій гідроксид. Йонне рівняння: немає (реакція оксиду з водою).
$S O_{2} + H_{2} O = H_{2} S O_{3}$ . Продукт: сірчану(IV) кислота. Йонне рівняння: немає (утворення слабкої кислоти).
$P b O + N a_{2} O = N a_{2} P b O_{2}$ . Продукт: натрій плумбат(II).
$Z n O + H_{2} S O_{4} = Z n S O_{4} + H_{2} O$ . Продукти: сульфат цинку та вода. Йонне рівняння: $Z n O + 2 H^{+} = Z n^{2 +} + H_{2} O$ .
$F e B r_{2} + A l = A l B r_{3} + F e$ (або $F e C l_{2}$ , якщо хлорид, але тут бромід). Правильно: $2 A l + 3 F e B r_{2} = 2 A l B r_{3} + 3 F e$ . Продукти: бромід алюмінію та ферум.
$Z n + C u S O_{4} = Z n S O_{4} + C u ↓$ . Продукти: сульфат цинку та мідь. Йонне рівняння: $Z n + C u^{2 +} = Z n^{2 +} + C u$ .
$N a B r + A g N O_{3} = A g B r ↓ + N a N O_{3}$ . Продукти: бромід срібла та нітрат натрію. Йонне рівняння: $A g^{+} + B r^{-} = A g B r ↓$ .
$M g C O_{3} + H C l = M g C l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ . Продукти: хлорид магнію, вуглекислий газ та вода. Йонне рівняння: $M g C O_{3} + 2 H^{+} = M g^{2 +} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
$C a O + H N O_{3} = C a (N O_{3})_{2} + H_{2} O$ . Продукти: нітрат кальцію та вода. Йонне рівняння: $C a O + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O$ .
$N a_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ . Продукти: сульфат натрію, сірчаний(IV) газ та вода. Йонне рівняння: $S O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = S O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
$F e (O H)_{3} + H N O_{3} = F e (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$ . Продукти: нітрат ферум(3+) та вода. Йонне рівняння: $F e (O H)_{3} + 3 H^{+} = F e^{3 +} + 3 H_{2} O$ .
$K_{2} S O_{3} + C a C l_{2} = C a S O_{3} ↓ + 2 K C l$ . Продукти: сульфіт кальцію та хлорид калію. Йонне рівняння: $C a^{2 +} + S O_{3}^{2 -} = C a S O_{3} ↓$ .
$K O H + S O_{2} = K_{2} S O_{3} + H_{2} O$ (або $K H S O_{3}$ , залежно від пропорцій, зазвичай беруть 2:1). $2 K O H + S O_{2} = K_{2} S O_{3} + H_{2} O$ . Продукти: сульфіт калію та вода. Йонне рівняння: $2 O H^{-} + S O_{2} = S O_{3}^{2 -} + H_{2} O$ .
$N a_{2} S + C u C l_{2} = C u S ↓ + 2 N a C l$ . Продукти: сульфід міді(II) та хлорид натрію. Йонне рівняння: $C u^{2 +} + S^{2 -} = C u S ↓$ .

Відповідь:

а) $K_{2} O + H_{2} O = 2 K O H$ (калій гідроксид);
б) $S O_{2} + H_{2} O = H_{2} S O_{3}$ (сірчана(IV) кислота);
в) $P b O + N a_{2} O = N a_{2} P b O_{2}$ (натрій плумбат(II));
г) $Z n O + H_{2} S O_{4} = Z n S O_{4} + H_{2} O$ (сульфат цинку, вода); йонне: $Z n O + 2 H^{+} = Z n^{2 +} + H_{2} O$ ;
д) $2 A l + 3 F e B r_{2} = 2 A l B r_{3} + 3 F e$ (бромід алюмінію, ферум);
е) $Z n + C u S O_{4} = Z n S O_{4} + C u ↓$ (сульфат цинку, мідь); йонне: $Z n + C u^{2 +} = Z n^{2 +} + C u$ ;
ж) $N a B r + A g N O_{3} = A g B r ↓ + N a N O_{3}$ (бромід срібла, нітрат натрію); йонне: $A g^{+} + B r^{-} = A g B r ↓$ ;
и) $M g C O_{3} + 2 H C l = M g C l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ (хлорид магнію, вуглекислий газ, вода); йонне: $M g C O_{3} + 2 H^{+} = M g^{2 +} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ ;
к) $C a O + 2 H N O_{3} = C a (N O_{3})_{2} + H_{2} O$ (нітрат кальцію, вода); йонне: $C a O + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O$ ;
л) $N a_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ (сульфат натрію, сірчаний(IV) газ, вода); йонне: $S O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = S O_{2} ↑ + H_{2} O$ ;
м) $F e (O H)_{3} + 3 H N O_{3} = F e (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$ (нітрат ферум(3+), вода); йонне: $F e (O H)_{3} + 3 H^{+} = F e^{3 +} + 3 H_{2} O$ ;
н) $K_{2} S O_{3} + C a C l_{2} = C a S O_{3} ↓ + 2 K C l$ (сульфіт кальцію, хлорид калію); йонне: $C a^{2 +} + S O_{3}^{2 -} = C a S O_{3} ↓$ ;
п) $2 K O H + S O_{2} = K_{2} S O_{3} + H_{2} O$ (сульфіт калію, вода); йонне: $2 O H^{-} + S O_{2} = S O_{3}^{2 -} + H_{2} O$ ;
р) $N a_{2} S + C u C l_{2} = C u S ↓ + 2 N a C l$ (сульфід міді(II), хлорид натрію); йонне: $C u^{2 +} + S^{2 -} = C u S ↓$ .

Завдання 370

Знаходження зайвої речовини в переліку

а) Ca(OH)₂, KOH, Na₂O, Fe(OH)₂; б) H₂CO₃, KOH, H₂SO₃, H₂SO₄, HCl. Визначте зайву речовину в кожному переліку, назвіть її клас та аргументуйте вибір.

Розв’язання

Перевіряємо склад речовин у переліку а): Ca(OH)₂, KOH, Na₂O, Fe(OH)₂. Три з них (Ca(OH)₂, KOH, Fe(OH)₂) є основами, що містять гідроксильну групу (-OH). Na₂O — це основний оксид, який не містить групи -OH у молекулярному вигляді, а є бінарною сполукою.
Перевіряємо склад речовин у переліку б): H₂CO₃, H₂SO₃, H₂SO₄, HCl — це кислоти (мають атом Гідрогену в молекулі). KOH — основа.
Висновки: У першому випадку зайва речовина — Na₂O; у другому — KOH.

Відповідь:

а) Зайва речовина: Na₂O (оксид натрію); вона належить до класу основних оксидів, тоді як інші речовини є основами. б) Зайва речовина: KOH (гідроксид калію); він належить до класу основ, тоді як інші речовини є кислотами.

Завдання 371

Реакція лугу з солями

Визначити, які з наведених солей реагують із калій гідроксидом (KOH): натрій карбонат (Na₂CO₃), манган(2+) сульфат (MnSO₄), алюміній нітрат (Al(NO₃)₃), барій карбонат (BaCO₃). Записати молекулярні та йонно-молекулярні рівняння.

Розв’язання

Натрій карбонат (Na₂CO₃) — сіль лужного металу, добре розчинна. KOH — луг. Реакція між ними не відбувається, оскільки утворюються лише іони Na⁺, K⁺, CO₃²⁻ та OH⁻ без випадання осаду або виділення газу.
Манган(2+) сульфат (MnSO₄) — сіль розчинна. Реакція з KOH можлива: утворюється нерозчинний манган(2+) гідроксид Mn(OH)₂. Рівняння: 2KOH + MnSO₄ = Mn(OH)₂↓ + K₂SO₄. Йонно-молекулярне: 2OH⁻ + Mn²⁺ = Mn(OH)₂↓.
Алюміній нітрат (Al(NO₃)₃) — сіль розчинна. Реакція з KOH можлива: утворюється амфотерний алюміній гідроксид Al(OH)₃. Рівняння: 3KOH + Al(NO₃)₃ = Al(OH)₃↓ + 3KNO₃. Йонно-молекулярне: 3OH⁻ + Al³⁺ = Al(OH)₃↓.
Барій карбонат (BaCO₃) — нерозчинна сіль. Реакція між твердим осадом та розчином лугу зазвичай не відбувається, оскільки немає сили руху реакції (не утворюється газ, вода або більш розчинна сіль).

Відповідь:

Реагують із KOH: манган(2+) сульфат та алюміній нітрат. Рівняння: 2KOH + MnSO₄ = Mn(OH)₂↓ + K₂SO₄; 3KOH + Al(NO₃)₃ = Al(OH)₃↓ + 3KNO₃.

Завдання 372

Властивості амфотерного гідроксиду

Записати рівняння реакцій алюміній гідроксиду (Al(OH)₃): а) із хлоридною кислотою; б) розчином барій гідроксиду; в) барій оксидом за умов сплавляння.

Розв’язання

Реакція з хлоридною кислотою (нейтралізація): Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O.
Реакція з розчином барій гідроксиду (утворення складної солі): Згідно з матеріалом підручника, у розчині утворюється калій гексагідроксоалюмінат або натрій тетрагідроксоалюмінат. Для барію аналогічно: 2Al(OH)₃ + 3Ba(OH)₂ = Ba₃(Al(OH)₆)₂ (барій гексагідроксоалюмінат). Якщо розглядати утворення простого алюмінату при нагріванні або в концентрованому лугу: 2Al(OH)₃ + 3Ba(OH)₂ = Ba₃(AlO₃)₂ + 6H₂O (барій дигідрогеналюмінат/алюмінат). Проте, найчастіше в шкільних задачах про амфотерність у розчині пишуть про утворення тетрагідроксо- або гексагідроксокомплексів. Враховуючи приклад з NaOH (3NaOH + Al(OH)₃ = Na₃Al(OH)₆), запишемо: 2Al(OH)₃ + 3Ba(OH)₂ = Ba₃(Al(OH)₆)₂.
Реакція з барій оксидом за сплавляння (утворення складної солі): Al(OH)₃ + BaO = Ba(AlO₂)(OH) або утворення алюмінату. Згідно з таблицею 10 для Fe(OH)₂ + ZnO, реакція йде до утворення селі та води. Для Al(OH)₃ + BaO: 2Al(OH)₃ + 3BaO = Ba₃(AlO₃)₂ + 3H₂O (або за іншим варіантом складання формули солі).

Відповідь:

а) Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O; б) 2Al(OH)₃ + 3Ba(OH)₂ = Ba₃(Al(OH)₆)₂ (або утворення складної солі); в) 2Al(OH)₃ + 3BaO = Ba₃(AlO₃)₂ + 3H₂O.

Завдання 373

Властивості амінокислот

Пригадати хімічні властивості амінокислот та визначити, чи можна їх назвати амфотерними речовинами.

Розв’язання

Амінокислоти утворюють солі при взаємодії з основами (через кислотну групу).
Вони також утворюють солі при взаємодії з кислотами (через основну групу).
Оскільки вони виявляють і кислотні, і основні властивості, їх можна назвати амфотерними речовинами.

Відповідь:

Так, амінокислоти є амфотерними речовинами.

Завдання 374

Розрахунок маси реагенту

Обчислити масу барій гідроксиду ( $B a (O H)_{2}$ ), необхідного для одержання барій цинкату ( $B a Z n O_{2}$ ) масою $11, 7 г$ із цинк оксиду.

Розв’язання

Складаємо рівняння реакції: $B a (O H)_{2} + Z n O t B a Z n O_{2} + H_{2} O$ .
Обчислюємо молярні маси: $M (B a Z n O_{2}) = 137, 3 + 65, 4 + 2 \cdot 16 = 234, 7 г / моль$ ; $M (B a (O H)_{2}) = 137, 3 + 2 \cdot (16 + 17) = 189, 3 г / моль$ .
Знаходимо кількість речовини продукту: $n (B a Z n O_{2}) = \frac{11 , 7}{234 , 7} \approx 0, 05 моль$ .
За рівнянням реакції співвідношення речовин 1:1, отже $n (B a (O H)_{2}) = 0, 05 моль$ .
Знаходимо масу барій гідроксиду: $m (B a (O H)_{2}) = 0, 05 \cdot 189, 3 = 9, 465 г$ .

Відповідь:

$9, 47 г$ .

Завдання 375

Розрахунок маси оксиду

Обчислити масу ферум(3+) оксиду ( $F e_{2} O_{3}$ ), необхідного для одержання ферум(3+) нітрату ( $F e (N O_{3})_{3}$ ) масою $36, 3 г$ .

Розв’язання

Складаємо рівняння реакції: $F e_{2} O_{3} + 6 H N O_{3} \to 2 F e (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$ .
Обчислюємо молярні маси: $M (F e (N O_{3})_{3}) = 55, 8 + 3 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 241, 8 г / моль$ ; $M (F e_{2} O_{3}) = 2 \cdot 55, 8 + 3 \cdot 16 = 159, 6 г / моль$ .
Знаходимо кількість речовини продукту: $n (F e (N O_{3})_{3}) = \frac{36 , 3}{241 , 8} \approx 0, 15 моль$ .
За рівнянням реакції на $2$ моль нітрату потрібно $1$ моль оксиду, отже $n (F e_{2} O_{3}) = \frac{0 , 15}{2} = 0, 075 моль$ .
Знаходимо масу ферум(3+) оксиду: $m (F e_{2} O_{3}) = 0, 075 \cdot 159, 6 = 11, 97 г$ .

Відповідь:

$11, 97 г$ .

Завдання 376

Обчислення маси осаду за законом збереження маси

До розчину барій гідроксиду ( $8, 55 г$ ) додали достатню кількість ферум(2+) хлориду. Необхідно знайти масу утвореного осаду (барій хлорид).

Розв’язання

Запишемо рівняння реакції: $Ba(OH)_{2} + FeCl_{2} = BaCl_{2} ↓ + Fe(OH)_{2} ↓$ .
Обчислимо молярні маси: $M (Ba(OH)_{2}) = 137 + 2 (16 + 17) = 173 г / моль$ ; $M (FeCl_{2}) = 56 + 2 (35, 5) = 127 г / моль$ ; $M (BaCl_{2}) = 137 + 2 (35, 5) = 208 г / моль$ ; $M (Fe(OH)_{2}) = 56 + 2 (16 + 17) = 90 г / моль$ .
Знайдемо сумарну масу реагентів: $m_{заг} = m (Ba(OH)_{2}) + m (FeCl_{2})$ . Оскільки $FeCl_{2}$ додавали в достатній кількості, розрахунок будемо вести через відносні молярні маси за рівнянням. Пропорція: $173 г (Ba(OH)_{2})$ реагує з $127 г (FeCl_{2})$ .
Знайдемо масу $FeCl_{2}$ , що прореагувала: $m (FeCl_{2}) = \frac{8 , 55}{173} \cdot 127 = 6, 3 г$ .
За законом збереження маси: $m_{осадів} = m (Ba(OH)_{2}) + m (FeCl_{2}) = 8, 55 + 6, 3 = 14, 85 г$ .

Відповідь:

маса осаду становить $14, 85 г$ .

Завдання 377

Обчислення маси кислоти для нейтралізації

Необхідно знайти масу ортофосфатної кислоти ( $H_{3} PO_{4}$ ), необхідну для нейтралізації розчину, що містить $153, 9 г$ барій гідроксиду. Утворення середньої солі (гідрофосфат барію).

Розв’язання

Складаємо рівняння реакції нейтралізації до середньої солі (гідрофосфату барію): $3 Ba(OH)_{2} + 2 H_{3} PO_{4} = Ba_{3} (HPO_{4})_{2} ↓ + 6 H_{2} O$ .
Знаходимо молярні маси: $M (Ba(OH)_{2}) = 173 г / моль$ ; $M (H_{3} PO_{4}) = 3 (1) + 31 + 4 (16) = 98 г / моль$ .
Визначаємо кількість речовини барій гідроксиду: $n (Ba(OH)_{2}) = \frac{153 , 9}{173} = 0, 89 моль$ .
За стехіометрією рівняння ( $3$ моль основи реагують з $2$ моль кислоти), знаходимо кількість кислоти: $n (H_{3} PO_{4}) = \frac{0 , 89 \cdot 2}{3} = 0, 593 моль$ .
Обчислюємо масу кислоти: $m (H_{3} PO_{4}) = 0, 593 \cdot 98 = 58, 1 г$ .

Відповідь:

маса ортофосфатної кислоти становить $58, 1 г$ .