Билет № 7
1. Взаимосвязь между классами неорганических соединений:
возможность получения одних веществ из других (примеры реакций).
Между классами неорганических соединений возможны взаимные
превращения. Оснóвные оксиды (щелочных и щелочноземельных
металлов) реагируют с водой, при этом получаются основания. Например,
оксид кальция (негашеная, или жженая известь) реагирует с водой с
образованием гидроксида кальция (гашеной извести):
CaO + H2O = Ca(OH)2
Нерастворимые основания не могут быть получены таким путем, но
они разлагаются при нагревании с образованием основных оксидов.
Например, при нагревании гидроксида меди (II) образуются оксид меди
(II) и вода:
Cu(OH)2 = CuO + H2O
Большинство кислотных оксидов реагируют с водой с образованием
кислот. Так, оксид серы (VI), или серный ангидрид, присоединяет воду с
образованием серной кислоты:
SO3 + H2O = H2SO4
Слабые кислоты разлагаются при нагревании с выделением
оксидов. Сернúстая кислота разлагается
на оксид серы (IV),
или сернúстый газ, и воду:
H2SO3 = H2O
+ SO2↑
Соли могут быть получены как при взаимодействии оснований с
кислотами (реакция нейтрализации):
2NaOH + H2SO4 =
Na2SO4 + 2H2O
(образовался сульфат натрия),
так и при взаимодействии щелочей с кислотными оксидами:
Ca(OH)2 + CO2 =
CaCO3↓ + H2O
(образовался карбонат кальция)
или основных оксидов с кислотами:
CuO + H2SO4 =
CuSO4 + H2O
Нерастворимые основания могут быть получены из растворов солей
в результате реакции обмена:
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4
+ Cu(OH)↓
Кислоты можно получать из солей, вытесняя их более сильными
(менее летучими) кислотами:
Na2SiO3 + 2HCl =
2NaCl + H2SiO3↓
(при избытке HCl в осадок выпадает нерастворимая кремниевая кислота)
NaNO3 + H2SO4
= NaHSO4 + HNO3↑
(при нагревании нитратов с серной кислотой, азотную кислоту как более
летучую получают, охлаждая на выходе из сосуда)
Наконец, прокаливанием известняка получают оксид кальция
(жженую известь) и углекислый газ:
CaCO3 = CaO + CO2↑
Генетическая связь между классами неорганических соединений
может быть проиллюстрирована следующей схемой:
|
основные оксиды ↔ основания
↑↓
↑↓
с о л и
↑↓
↑↓
кислотные оксиды ↔ кислоты
|
2. Задача. Вычисление количества вещества
(или объема) газа, необходимого для реакции с
определенным количеством вещества (или объемом) другого газа.
Пример:
2. Сколько литров кислорода необходимо для сгорания
89,6 литров водорода?
Решение:
- Объем
газа пропорционален количеству вещества:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 – молярный объем, т.е. объем одного моля любого газа,
n – количество вещества (моль)
-
Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением
– число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед
веществом):
89,6 л
x л
2H2 + O2
= 2H2O
2 моль 1 моль
-
Составляем пропорцию:
89,6 л – x л
2 моль – 1 моль
(или с пояснением:
для сгорания 89,6 л водорода требуется x л
кислорода,
а для 2 моль – 1 моль)
-
Находим x:
x
= 89,6 л • 1 моль / 2 моль = 44,8 л
Ответ: 44,8 л.
| 
