1.Осуществить превращения: C → CO2 → CaCO3 → CO2 C + O2 = CO2 CaO + CO2 = CaCO3 CaCO3 = CaO + CO2 Zn → ZnO → ZnCl2 → Zn(OH)2 2Zn + O2 = 2ZnO ZnO + 2HCl (разб.) = ZnCl2 + H2O ZnCl2 + 2NaOH (разб.) = Zn(OH)2↓ + 2NaCl Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O AlCl3 + 3KOH (разб.) = Al(OH)3↓ + 3KCl
2. Вычислите массу воды, которая понадобится для взаимодействия с 7,8 г калия. 2K + 2H2O → 2 KOH + H2 7,8 г – х г 2*39 г – 2*18 г х = m (H2O) = 7,8 * 36 / 78 = 3,6 г.
3. Вычислить массу сульфата бария полученного при взаимодействии оксида бария с 150 г 20% раствора серной кислоты. BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O m (H2SO4) = w * m р-ра = 0,2 * 150 г = 30 г n (H2SO4) = m / M = 30 г / 98 г/моль = 0,3 моль По уравнению реакции: n (BaSO4) = n (H2SO4) = 0,3 моль m (BaSO4) = n * M = 0,3 моль * 233 г/моль = 69,9 г.
Обозначим молекулярную массу бинарного соединения за М. Если молекула оксида содержит n атомов кислорода, то молекула кислоты имеет n+2 атомов кислорода, а ее молекулярная масса равна М+36. Решаем систему уравнений: 16n/M=0,47 и 16(n+2)/(M+36)=0,615 относительно n и М. Получаем М=68, n=2. Следовательно формула имеет вид ЭxO2 и 1 моль оксида содержит 68-16*2=36 г второго элемента. Далее проверяем все полученные значения x:
при x=1 атомная масса элемента равна 36, что близко к Cl, но оксид ClO2 получается из HClO3 с отщеплением всего 1/2 молекулы воды на молекулу кислоты и еще с выделением кислорода, что не соотвествует условиям задачи;
при x=2 атомная масса элемента равна 16, что соотвествует кислороду, но O3 не является бинарным соединением;
при x=3 атомная масса элемента равна 12, что соответствует оксиду C3O2, образующемуся из малоновой кислоты CH2(COOH)2 с отщеплением 2 молекул воды и имеет линейное строение, что соответствует условиям; при x=4 атомная масса элемента равна 9, что соотвествует бериллию, но оксид Be4O2 не существует;
при x=5 атомная масса элемента равна 7,2, что близко к атомной массе лития, но при значениях x>4 значение валентности элемента становится меньше 1, что невозможжно.
Следовательно формула оксида C3O2. Его структура O=C=C=C=O; получают его дегидратацией малоновой кислоты.
C → CO2 → CaCO3 → CO2
C + O2 = CO2
CaO + CO2 = CaCO3
CaCO3 = CaO + CO2
Zn → ZnO → ZnCl2 → Zn(OH)2
2Zn + O2 = 2ZnO
ZnO + 2HCl (разб.) = ZnCl2 + H2O
ZnCl2 + 2NaOH (разб.) = Zn(OH)2↓ + 2NaCl
Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
AlCl3 + 3KOH (разб.) = Al(OH)3↓ + 3KCl
2. Вычислите массу воды, которая понадобится для взаимодействия с 7,8 г калия.
2K + 2H2O → 2 KOH + H2
7,8 г – х г
2*39 г – 2*18 г
х = m (H2O) = 7,8 * 36 / 78 = 3,6 г.
3. Вычислить массу сульфата бария полученного при взаимодействии оксида бария с 150 г 20% раствора серной кислоты.
BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O
m (H2SO4) = w * m р-ра = 0,2 * 150 г = 30 г
n (H2SO4) = m / M = 30 г / 98 г/моль = 0,3 моль
По уравнению реакции: n (BaSO4) = n (H2SO4) = 0,3 моль
m (BaSO4) = n * M = 0,3 моль * 233 г/моль = 69,9 г.
Обозначим молекулярную массу бинарного соединения за М. Если молекула оксида содержит n атомов кислорода, то молекула кислоты имеет n+2 атомов кислорода, а ее молекулярная масса равна М+36. Решаем систему уравнений: 16n/M=0,47 и 16(n+2)/(M+36)=0,615 относительно n и М. Получаем М=68, n=2. Следовательно формула имеет вид ЭxO2 и 1 моль оксида содержит 68-16*2=36 г второго элемента. Далее проверяем все полученные значения x:
при x=1 атомная масса элемента равна 36, что близко к Cl, но оксид ClO2 получается из HClO3 с отщеплением всего 1/2 молекулы воды на молекулу кислоты и еще с выделением кислорода, что не соотвествует условиям задачи;
при x=2 атомная масса элемента равна 16, что соотвествует кислороду, но O3 не является бинарным соединением;
при x=3 атомная масса элемента равна 12, что соответствует оксиду C3O2, образующемуся из малоновой кислоты CH2(COOH)2 с отщеплением 2 молекул воды и имеет линейное строение, что соответствует условиям; при x=4 атомная масса элемента равна 9, что соотвествует бериллию, но оксид Be4O2 не существует;
при x=5 атомная масса элемента равна 7,2, что близко к атомной массе лития, но при значениях x>4 значение валентности элемента становится меньше 1, что невозможжно.
Следовательно формула оксида C3O2. Его структура O=C=C=C=O; получают его дегидратацией малоновой кислоты.