ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінки 247–249

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 1–391 · 6 завдань

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

Сторінка 247

§ 32. Взаємозв’язок між класами неорганічних речовин................... 246 Навчальне дослідження

Завдання 1

Генетичні зв'язки барію та сірки

Змоделюйте генетичні зв'язки між класами неорганічних речовин на прикладі барію та сірки. Складіть відповідні рівняння реакцій.

Розв’язання

Барій горить у кисні, утворюючи основний оксид: $2 Ba + O_{2} = 2 BaO$ . Сірка горить у кисні, утворюючи кислотний оксид: $S + O_{2} = SO_{2}$ .
Основний оксид барію реагує з водою, утворюючи основу (луг): $BaO + H_{2} O = Ba(OH)_{2}$ . Кислотний оксид сірки реагує з водою, утворюючи кислоту: $SO_{3} + H_{2} O = H_{2} SO_{4}$ (за умови наявності $SO_{3}$ , яке утворюється при нагріванні $SO_{2}$ ).
Луг барію реагує з кислотою сірководню або сіркою, але за схемою краще показати реакцію між основним оксидом та кислотою: $BaO + H_{2} SO_{4} = BaSO_{4} ↓ + H_{2} O$ .

Відповідь:

Генетичний ряд барію: $Ba \to BaO \to Ba(OH)_{2} \to BaSO_{4}$ . Генетичний ряд сірки: $S \to SO_{2} \to H_{2} SO_{3}$ (або $SO_{3} \to H_{2} SO_{4}$ ). Рівняння реакцій: $2 Ba + O_{2} = 2 BaO$ ; $BaO + H_{2} O = Ba(OH)_{2}$ ; $Ba(OH)_{2} + H_{2} SO_{4} = BaSO_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ .

Сторінка 249

Завдання 387

Генетичні ланцюги перетворень

Скласти рівняння реакцій для послідовних перетворень речовин за схемами а)–л): $M g \to M g O \to M g C l_{2} \to M g C O_{3} \to M g (N O_{3})_{2}$ ; $S \to S O_{2} \to N a_{2} S O_{3} \to B a S O_{3} \to S O_{2}$ ; $N a \to N a O H \to N a_{2} S O_{4} \to N a C l \to N a N O_{3}$ ; $C a \to C a O \to C a (O H)_{2} \to C a C l_{2}$ ; $S \to S O_{2} \to H_{2} S O_{3} \to N a_{2} S O_{3}$ ; $B a \to B a O \to B a (O H)_{2} \to B a S O_{4}$ ; $C \to C O_{2} \to C a C O_{3} \to C a C l_{2} \to C a (O H)_{2}$ ; $N a O H \to N a_{2} C O_{3} \to C O_{2} \to M g C O_{3}$ ; $A l \to A l_{2} O_{3} \to A l_{2} (S O_{4})_{3} \to A l (O H)_{3} \to A l_{2} O_{3}$ ; $F e \to F e_{2} O_{3} \to F e (N O_{3})_{3} \to F e (O H)_{3} \to F e_{2} O_{3} \to F e \to F e C l_{2}$ .

Розв’язання

$2 M g + O_{2} t 2 M g O$ ; $M g O + 2 H C l = M g C l_{2} + H_{2} O$ ; $M g C l_{2} + N a_{2} C O_{3} = M g C O_{3} ↓ + 2 N a C l$ ; $M g C O_{3} + 2 H N O_{3} = M g (N O_{3})_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
$S + O_{2} t S O_{2}$ ; $S O_{2} + N a O H = N a H S O_{3}$ (або $N a_{2} S O_{3}$ , залежно від стехіометрії, для ланцюга беремо $S O_{2} + 2 N a O H = N a_{2} S O_{3} + H_{2} O$ ); $N a_{2} S O_{3} + B a C l_{2} = B a S O_{3} ↓ + 2 N a C l$ ; $B a S O_{3} + 2 H N O_{3} = B a (N O_{3})_{2} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
$2 N a + C l_{2} t 2 N a C l$ (або $2 N a + 2 H_{2} O = 2 N a O H + H_{2} ↑$ ); $2 N a + 2 H_{2} O = 2 N a O H + H_{2} ↑$ ; $2 N a O H + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O$ ; $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} = B a S O_{4} ↓ + 2 N a C l$ (у ланцюгу помилка в умові підручника, якщо потрібно $N a C l$ , то $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} \to B a S O_{4} + 2 N a C l$ , але далі $N a C l \to N a N O_{3}$ через обмін з $A g N O_{3}$ або $K N O_{3}$ ). Коректний шлях для $N a C l$ : $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} = B a S O_{4} ↓ + 2 N a C l$ ; $N a C l + A g N O_{3} = A g C l ↓ + N a N O_{3}$ .
$2 C a + O_{2} t 2 C a O$ ; $C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ ; $C a (O H)_{2} + 2 H C l = C a C l_{2} + 2 H_{2} O$ .
$S + O_{2} t S O_{2}$ ; $S O_{2} + H_{2} O = H_{2} S O_{3}$ ; $H_{2} S O_{3} + 2 N a O H = N a_{2} S O_{3} + 2 H_{2} O$ .
$2 B a + O_{2} t 2 B a O$ ; $B a O + H_{2} O = B a (O H)_{2}$ ; $B a (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ .
$C + O_{2} t C O_{2}$ ; $C O_{2} + C a (O H)_{2} = C a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ ; $C a C O_{3} + 2 H C l = C a C l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ ; $C a C l_{2} + 2 N a O H = C a (O H)_{2} ↓ + 2 N a C l$ .
$2 N a O H + C O_{2} = N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$ ; $N a_{2} C O_{3} + 2 H C l = 2 N a C l + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ (або розкладання при нагріванні); $M g (O H)_{2} + 2 H N O_{3} = M g (N O_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ , потім $M g (N O_{3})_{2} + N a_{2} C O_{3} = M g C O_{3} ↓ + 2 N a N O_{3}$ (або безпосередньо з $C a (O H)_{2}$ ).
$4 A l + 3 O_{2} t 2 A l_{2} O_{3}$ ; $A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} = A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 H_{2} O$ ; $A l_{2} (S O_{4})_{3} + 6 N a O H = 2 A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a_{2} S O_{4}$ ; $2 A l (O H)_{3} t A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} O$ .
$4 F e + 3 O_{2} t 2 F e_{2} O_{3}$ ; $F e_{2} O_{3} + 6 H N O_{3} = 2 F e (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$ ; $F e (N O_{3})_{3} + 3 N a O H = F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a N O_{3}$ ; $2 F e (O H)_{3} t F e_{2} O_{3} + 3 H_{2} O$ ; $F e_{2} O_{3} + 3 C O t 2 F e + 3 C O_{2}$ (або з вуглецем); $F e + C l_{2} t F e C l_{2}$ .

Відповідь:

а) $2 M g + O_{2} = 2 M g O$ , $M g O + 2 H C l = M g C l_{2} + H_{2} O$ , $M g C l_{2} + N a_{2} C O_{3} = M g C O_{3} ↓ + 2 N a C l$ , $M g C O_{3} + 2 H N O_{3} = M g (N O_{3})_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
б) $S + O_{2} = S O_{2}$ , $S O_{2} + 2 N a O H = N a_{2} S O_{3} + H_{2} O$ , $N a_{2} S O_{3} + B a C l_{2} = B a S O_{3} ↓ + 2 N a C l$ , $B a S O_{3} + 2 H N O_{3} = B a (N O_{3})_{2} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
в) $2 N a + 2 H_{2} O = 2 N a O H + H_{2} ↑$ , $2 N a O H + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O$ , $N a_{2} S O_{4} + B a C l_{2} = B a S O_{4} ↓ + 2 N a C l$ , $N a C l + A g N O_{3} = A g C l ↓ + N a N O_{3}$ .
г) $2 C a + O_{2} = 2 C a O$ , $C a O + H_{2} O = C a (O H)_{2}$ , $C a (O H)_{2} + 2 H C l = C a C l_{2} + 2 H_{2} O$ .
д) $S + O_{2} = S O_{2}$ , $S O_{2} + H_{2} O = H_{2} S O_{3}$ , $H_{2} S O_{3} + 2 N a O H = N a_{2} S O_{3} + 2 H_{2} O$ .
е) $2 B a + O_{2} = 2 B a O$ , $B a O + H_{2} O = B a (O H)_{2}$ , $B a (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ .
ж) $C + O_{2} = C O_{2}$ , $C O_{2} + C a (O H)_{2} = C a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ , $C a C O_{3} + 2 H C l = C a C l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ , $C a C l_{2} + 2 N a O H = C a (O H)_{2} ↓ + 2 N a C l$ .
и) $2 N a O H + C O_{2} = N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$ , $N a_{2} C O_{3} + 2 H C l = 2 N a C l + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ (або розклад), $M g (O H)_{2} + 2 H N O_{3} = M g (N O_{3})_{2} + 2 H_{2} O$ , потім отримати $M g C O_{3}$ .
к) $4 A l + 3 O_{2} = 2 A l_{2} O_{3}$ , $A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} = A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 H_{2} O$ , $A l_{2} (S O_{4})_{3} + 6 N a O H = 2 A l (O H)_{3} ↓ + 3 N a_{2} S O_{4}$ , $2 A l (O H)_{3} t A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} O$ .
л) $4 F e + 3 O_{2} = 2 F e_{2} O_{3}$ , $F e_{2} O_{3} + 6 H N O_{3} = 2 F e (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$ , $F e (N O_{3})_{3} + 3 N a O H = F e (O H)_{3} ↓ + 3 N a N O_{3}$ , $2 F e (O H)_{3} t F e_{2} O_{3} + 3 H_{2} O$ , $F e_{2} O_{3} + 3 C O t 2 F e + 3 C O_{2}$ , $F e + C l_{2} = F e C l_{2}$ .

Завдання 388

Встановлення генетичних ланцюгів

Розташувати речовини за порядком класів (прості речовини, оксиди, кислоти/основи, солі) і написати рівняння реакцій для переходу між ними: а) $P \to P_{2} O_{5} \to H_{3} P O_{4} \to K_{3} P O_{4}$ ; б) $B a \to B a O \to B a (O H)_{2} \to B a C O_{3}$ ; в) $C u \to C u O \to C u (O H)_{2} \to C u S O_{4}$ .

Розв’язання

а) $4 P + 5 O_{2} t 2 P_{2} O_{5}$ ; $P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O = 2 H_{3} P O_{4}$ ; $H_{3} P O_{4} + 3 K O H = K_{3} P O_{4} + 3 H_{2} O$ .
б) $B a + O_{2} t B a O$ (або $2 B a + O_{2} = 2 B a O$ ); $B a O + H_{2} O = B a (O H)_{2}$ ; $B a (O H)_{2} + C O_{2} = B a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ .
в) $2 C u + O_{2} t 2 C u O$ ; $C u O + H_{2} O$ (не реагує, тому беремо обмін: $C u O + 2 H N O_{3} = C u (N O_{3})_{2} + H_{2} O$ , потім з лугом), але в умові пропущено ланку. Правильний шлях для міді: $C u \to C u O$ (непрямо через розчинення в кислоті та осадження гідроксиду) або через $C u (O H)_{2}$ . Краще: $C u + 2 A g N O_{3} = C u (N O_{3})_{2} + 2 A g$ , потім з киснем? Ні. Для міді ланцюг складніший: $C u \to C u O$ (нагрівання на повітрі не йде добре, краще через розчин). Але в підручнику часто беруть: $C u O_{2} C u O$ (умовно); $C u O + H_{2} O = C u (O H)_{2}$ (не відбувається), тому треба: $C u + 2 A g N O_{3} = C u (N O_{3})_{2} + 2 A g$ , потім $C u (N O_{3})_{2} + 2 N a O H = C u (O H)_{2} ↓ + 2 N a N O_{3}$ . Для переходу до сульфату: $C u (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C u S O_{4} + 2 H_{2} O$ .

Відповідь:

а) $4 P + 5 O_{2} t 2 P_{2} O_{5}$ ; $P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O = 2 H_{3} P O_{4}$ ; $H_{3} P O_{4} + 3 K O H = K_{3} P O_{4} + 3 H_{2} O$ .
б) $2 B a + O_{2} t 2 B a O$ ; $B a O + H_{2} O = B a (O H)_{2}$ ; $B a (O H)_{2} + C O_{2} = B a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ .
в) $C u + 2 A g N O_{3} = C u (N O_{3})_{2} + 2 A g$ (або інший шлях), потім $C u (N O_{3})_{2} + 2 N a O H = C u (O H)_{2} ↓ + 2 N a N O_{3}$ , $C u (O H)_{2} + H_{2} S O_{4} = C u S O_{4} + 2 H_{2} O$ . (Примітка: безпосереднє перетворення $C u \to C u O$ на повітрі можливе при нагріванні, але повільно; $C u O + H_{2} O$ не реагує, тому перехід до гідроксиду йде через сіль).

Завдання 389

Відновлення міді згідно з описом реакцій

До розчину блакитного кольору (CuSO4) додали луг → синій осад (Cu(OH)2). Осад прожарили → чорний порошок (CuO). Чорний порошок нагріли воднем → червоний метал (Cu).

Розв’язання

Блакитний розчин — це сульфат міді(II): $C u S O_{4}$ . Реакція з лугом (наприклад, NaOH) дає осад гідроксиду міді(II): $C u S O_{4} + 2 N a O H \to C u (O H)_{2} ↓ + N a_{2} S O_{4}$ .
При нагріванні синього осаду гідроксиду міді(II) він перетворюється на чорний оксид міді(II): $C u (O H)_{2} t^{\circ} C u O + H_{2} O$ .
Чорний оксид міді(II) відновлюється воднем під час нагрівання до червоної міді: $C u O + H_{2} t^{\circ} C u + H_{2} O$ .

Відповідь:

Описані речовини: сульфат міді(II) ( $C u S O_{4}$ ), гідроксид міді(II) ( $C u (O H)_{2}$ ), оксид міді(II) ( $C u O$ ), мідь ( $C u$ ).
Рівняння реакцій:
1) $C u S O_{4} + 2 N a O H \to C u (O H)_{2} ↓ + N a_{2} S O_{4}$
2) $C u (O H)_{2} t^{\circ} C u O + H_{2} O$
3) $C u O + H_{2} t^{\circ} C u + H_{2} O$

Завдання 390

Порівняння об'ємів газів

Обчислити та порівняти об'єми сульфур(IV) оксиду ( $S O_{2}$ ), які утворюються при реакції сірки масою $480 г$ з киснем, і натрій сульфіту масою $630 г$ з кислотою (за н. у.).

Розв’язання

Знайдемо молярну масу сірки $S$ : $M (S) = 32 г / моль$ . Кількість речовини сірки: $n (S) = \frac{480}{32} = 15 моль$ .
Рівняння реакції згоряння: $S + O_{2} \to S O_{2}$ . З рівняння видно, що $n (S O_{2}) = n (S) = 15 моль$ .
Об'єм газу від сірки: $V_{1} = 15 \cdot 22, 4 = 336 л$ .
Знайдемо молярну масу натрій сульфіту $N a_{2} S O_{3}$ : $M (N a_{2} S O_{3}) = 23 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 3 = 46 + 32 + 48 = 126 г / моль$ .
Кількість речовини сульфіту: $n (N a_{2} S O_{3}) = \frac{630}{126} = 5 моль$ .
Рівняння реакції з кислотою (наприклад, $H C l$ ): $N a_{2} S O_{3} + 2 H C l \to 2 N a C l + H_{2} O + S O_{2} ↑$ . З рівняння видно, що $n (S O_{2}) = n (N a_{2} S O_{3}) = 5 моль$ .
Об'єм газу від сульфіту: $V_{2} = 5 \cdot 22, 4 = 112 л$ .

Відповідь:

З сірки масою $480 г$ утвориться $336 л$ газу, а з натрій сульфіту масою $630 г$ — $112 л$ . Об'єм від сірки більший у 3 рази ( $336 : 112 = 3$ ).

Завдання 391

Розрахунок маси елементу в ланцюгу перетворень

Обчислити масу фосфору, необхідну для отримання кальцій ортофосфату ( $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ ) масою $15, 5 г$ через ланцюжок перетворень.

Розв’язання

Знайдемо молярну масу кальцій ортофосфату $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ :
$M = 40 \cdot 3 + 31 \cdot 2 + 16 \cdot 8 = 120 + 62 + 128 = 310 г / моль$ .
Кількість речовини солі: $n (C a_{3} (P O_{4})_{2}) = \frac{15 , 5}{310} = 0, 05 моль$ .
У формулі $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ міститься 2 атоми фосфору ( $P$ ) в одній молекулі (оскільки є два групи $P O_{4}$ ).
Отже, кількість речовини фосфору: $n (P) = 0, 05 \cdot 2 = 0, 1 моль$ .
Знайдемо масу фосфору: $M (P) = 31 г / моль$ .
Маса фосфору: $m (P) = 0, 1 \cdot 31 = 3, 1 г$ .

Відповідь:

Необхідно ввести $3, 1 г$ фосфору.