Ответы к §19. Важнейшие классы бинарных соединений - оксиды и летучие водородные соединения
Лабораторный опыт №7
Ознакомление с коллекцией оксидов.
Ознакомьтесь с коллекцией оксидов. Запишите формулы представленных в ней оксидов. Опишите их физические свойства.
Ответ:
Рассмотрим задание на примерах: оксид железа (III) Fe2O3, оксид кремния (IV) SiO2, оксид кальция (II) CаO и оксид водорода Н2O.
Оксид железа (III) Fe2O3 − твёрдое вещество тёмно-коричневого цвета, tпл. = 1566°C, tкип. = 1987°C. Без запаха.
Оксид кремния (IV) (SiO2) − твёрдое вещество в виде бесцветных кристаллов. Обладают высокой твёрдостью и прочностью. tпл. = 1710°C, tкип. = 2230°C.
Оксид кальция (II) CаO − белое кристаллическое вещество, tпл. = 2 572°C, tкип. = 2850°C.
Оксид водорода (Н2O). Жидкость без цвета, без запаха. tпл. = 0 °C, tкип. = 100 °C.
Лабораторный опыт №8
Ознакомление со свойствами аммиака.
Ознакомьтесь со свойствами аммиака, выданного вам в ампуле в виде водного раствора. Для этого вскройте ампулу, соблюдая правила техники безопасности. Крепко возьмите ампулу двумя пальцами, постучите по верхней части её указательным пальцем другой руки, надрежьте наконечник ампулы специальной пилочкой, накройте его носовым платком или кусочком ткани и отломайте его. Осторожно понюхайте нашатырный спирт, отметьте характер запаха. Как это свойство используется в медицине?
Ответ:
Нашатырный спирт (аммиак) обладает резким запахом. В медицине резкий запах аммиака используется для возбуждения дыхания и выведения из обморочного состояния.
i. Работа в информационной среде
1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.
Ответ:
1. https://himi4ka.ru/arhiv−urokov/urok−31−oksidy.html
2. http://www.hemi.nsu.ru/ucheb164.htm
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксиды
2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.
Ответ:
Негашёная известь
Оксид кальция (окись кальция, негашёная известь, в просторечии − кирабит, кипелка) — белое кристаллическое вещество, формула CaO.
Оксид кальция — белое кристаллическое вещество, кристаллизующееся в кубической кристаллической решётке, по типу хлорида натрия.
Применение
В настоящее время в основном используется в производстве строительных материалов, высокоглиноземистого цемента, силикатного кирпича и т.д.
До второй половины XX века известь широко использовали в качестве строительной побелки — прокаленный мел или известняк (оксид кальция) при смешивании с водой образует ярко−белую гашеную известь ($Ca(OH)_{2}$), обладающую хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям. Далее известь медленно поглощает из воздуха углекислый газ, покрываясь коркой карбоната кальция. В настоящее время известковый раствор при строительстве жилых домов практически не применяется в виду значительной гигроскопичности и сложности производства работ, уступив место более эффективным материалам.
В лабораторной практике оксид кальция используется как дешевый и эффективный агент для осушения растворителей и жидких веществ.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E−529.
В промышленyости водный раствор используют в одном из способов удаления диоксида серы из дымовых газов. В результате реакции гашеной извести $Са(OH)_{2}$ и диоксида серы получается осадок сульфита кальция $СаSO_{3}$. В настоящее время вытеснен современными абсорберами на основе четвертичных аммонийных соединений, способных обратимо связывать $SO_{2}$ и $CO_{2}$.
Использовался в «саморазогревающейся» посуде. Оксид кальция, помещенный между двух стенок емкости, при прокалывании капсулы с водой реагирует с ней с выделением тепла.
Оксид кальция относится к высокоопасным веществам. Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой.
?. Вопросы и задания
1. Выпишите из приведённого ниже перечня формул в два столбика формулы оксидов металлов и оксидов неметаллов и дайте их названия: $Na_{2}O, N_{2}O_{5}, NaOH, HNO_{3}, CuO, SO_{2}, SCl_{2}, Cl_{2}O_{7}, FeS, Fe_{2}O_{3}, Cu_{2}O, CuF_{2}, P_{2}O_{5}$.
Ответ:
Оксиды металлов Оксиды неметаллов
$Na_{2}O$ − оксид натрия $N_{2}O_{5}$ − оксид азота (V)
CuO − оксид меди (II) $SO_{2}$ − оксид серы (IV)
$Fe_{2}O_{3}$ − оксид железа (III) $Cl_{2}O_{7}$ − оксид хлора (VII)
$Cu_{2}O$ − оксид меди (I) $ P_{2}O_{5}$ − оксид фосфора (V)
В веществах NaOH, $HNO_{3}$ находятся атомы трёх разных элементов, а оксиды − сложные вещества, состоящие из двух химических элементов.
В веществах $SCl_{2}, FeS, CuF_{2}$ нет атомов кислорода, а в оксидах один из элементов обязательно кислород.
2. Какие из перечисленных ниже названий соответствуют формуле $H_{2}O$: оксид водорода, гидрид кислорода, пероксид водорода, водород, вода, кислородный водород?
Ответ:
Формуле $H_{2}O$ соответствуют названия: вода, оксид водорода, гидрид кислорода.
3. Найдите плотность (массу 1 л) при н.у.:
а) аммиака; б) хлороводорода; в) углекислого газа.
Ответ:
а) Дано:
V ($NH_{3}$) = 1 л;
_____________
ρ − ?
Решение:
$ρ = \frac{m}{V}$;
m = n * M;
$n=\frac{V}{V_{m}}$;
$ρ = \frac{M}{V_{m}}$;
$V_{m}$= 22,4 л/моль;
M = 1 * Ar (N) + 3 * Ar (H) = 1 * 14 + 3 * 1 = 17 г/моль;
$ρ = \frac{17}{22,4} = 0,76$ г/л;
Ответ. 0,76 г/л.
б) Дано:
V (HCl) = 1 л;
_____________
ρ − ?
Решение:
$ρ = \frac{m}{V}$;
m = n * M;
$n=\frac{V}{V_{m}}$;
$ρ = \frac{M}{V_{m}}$;
$V_{m}$= 22,4 л/моль;
M = 1 * Ar (Н) + 1 * Ar (Сl) = 1 * 1 + 1 * 35,5 = 36,5 г/моль;
$ρ = \frac{36,5}{22,4} = 1,63$ г/л;
Ответ. 1,63 г/л.
в) Дано:
V ($CO_{2}$) = 1 л;
_____________
ρ − ?
Решение:
$ρ = \frac{m}{V}$;
m = n * M;
$n=\frac{V}{V_{m}}$;
$ρ = \frac{M}{V_{m}}$;
$V_{m}$= 22,4 л/моль;
M = 1 * Ar (C) + 2 * Ar (O) = 1 * 12 + 2 * 16 = 44 г/моль;
$ρ = \frac{44}{22,4} = 1,96$ г/л;
Ответ. 1,96 г/л.
4. Сколько молекул каждого вещества содержится в 1 г $CO_{2}, HCl, NH_{3}$?
Ответ:
Дано:
m ($CO_{2}$) = 1 г;
m (HCl) = 1 г;
m ($NH_{3}$) = 1 г;
_____________
N ($CO_{2}$) = 1 г;
N (HCl) = 1 г;
N ($NH_{3}$) = 1 г;
Решение:
$n = \frac{m}{M}$;
$N = n * N_{А}$;
M ($CO_{2}$) = 1 * Ar (C) + 2 * Ar (O) = 1 * 12 + 2 * 16 = 44 г/моль;
M (HCl) = 1 * Ar (Н) + 1 * Ar (Cl) = 1 * 1 + 1 * 35,5 = 36,5 г/моль;
M ($NH_{3}$) =1 * Ar (N) + 3 * Ar (H) = 1 * 14 + 3 * 11 = 17 г/моль;
$n (CO_{2}) = \frac{1}{44} = 0,023$;
$n (HCl) = \frac{1}{36,5} = 0,027$;
$n (NH_{3}) = \frac{1}{17} = 0,059$;
$N_{A}= 6,02 * 10^{23}$;
$N (CO_{2}) = 0,023 * 6,02 * 10^{23} = 0,14 * 10^{23} = 1,4 * 10^{22}$ моль;
$N (HCl) = 0,027 * 6,02 * 10^{23} = 0,16 * 10^{23} = 1,6 * 10^{22}$ моль;
$N (NH_{3}) = 0,059 * 6,02 * 10^{23} = 0,35 * 10^{23} = 3,5 * 10^{22}$ моль.
Ответ: $1,4 * 10^{22}$ моль; $1,6 * 10^{22}$ моль; $3,5 * 10^{22}$ моль.
5. Выпишите из текста параграфа все приведённые в нём формулы веществ и дайте их названия по международной номенклатуре.
Ответ:
$SiO_{2}$ – оксид кремния (IV);
$H_{2}O$ – оксид водорода;
$Fe_{2}O_{3}$ – оксид железа (III);
$Fe_{3}O_{4} $– оксид железа (II,III);
CO – оксид углерода (II);
$CO_{2} $– оксид углерода (IV);
CaO – оксид кальция;
$Al_{2}O3$ – оксид алюминия;
NaH – гидрид натрия;
$CaH_{2}$ – гидрид кальция;
$NH_{3}$ – нитрид водорода;
HCl – хлорид водорода
6. Как следует располагать сосуд для собирания аммиака и углекислого газа − вверх или вниз дном? Почему?
Ответ:
Это зависит от того, легче или тяжелее воздуха собираемый газ. Молекулярная масса воздуха 29 г/моль. Молекулярная масса аммиака 17 г/моль. Аммиак легче воздуха, значит будет подниматься вверх, поэтому сосуд держим вверх дном.
Молекулярная масса углекислого газа больше, чем воздуха - 44 г/моль, значит углекислый газ тяжелее. Собирать его надо, держа сосуд дном вниз.
