Контрольная работа № 2 по теме «Металлы»

Задание 1
Запишите уравнения реакций, характеризующих свойства: Li или Na, Ca, Al, Fe – на выбор.
Учащиеся обязаны все реакции характеризовать и в свете ОВР, и в свете ТЭД (для кислот и солей).

Задание 2
Запишите уравнения реакций для переходов.
Ca → CaO → ... → Ca(NO3)2 → Ca3(PO4)2.Рассмотрите все возможные случаи в ОВР и Тэд.

Задание 3
Задача на выход продукта реакции.

Какой объем углекислого газа пропустили через «известковую воду», если при этом выпало 15 г осадка, что составляет 75% от теоретически возможного?
Сколько граммов 2%-ного раствора гидроксида кальция потребовалось для реакции?

​

Добрый день, давайте разберем каждое задание по порядку.

Задание 1:
Мы должны записать уравнения реакций между выбранным металлом (Li или Na, Ca, Al, Fe) и соответствующими веществами в свете ОВР (окислительно-восстановительных реакций) и ТЭД (таблицы электродных потенциалов).

При выборе металла Li:

1) ОВР: Li + H2O -> LiOH + H2 (самовосстановление);
ТЭД: Li -> Li+ + e- (окисление), H2O + e- -> H2 + OH- (восстановление).

2) ОВР: Li + HCl -> LiCl + 1/2H2 (самовосстановление);
ТЭД: Li -> Li+ + e- (окисление), HCl + e- -> H2 + Cl- (восстановление).

3) ОВР: Li + O2 -> Li2O (самовосстановление);
ТЭД: Li -> Li+ + e- (окисление), O2 + 4e- + 2H2O -> 4OH- (восстановление).

При выборе металла Na, Ca, Al или Fe проведите аналогичные рассуждения, записывая уравнения реакций в свете ОВР и ТЭД.

Задание 2:
Мы должны записать уравнения реакций для переходов через Ca → CaO → ... → Ca(NO3)2 → Ca3(PO4)2 и рассмотреть все возможные случаи в ОВР и ТЭД.

1) ОВР: Ca + 1/2O2 -> CaO (самовосстановление);
ТЭД: Ca -> Ca2+ + 2e- (окисление), 1/2O2 + 2e- + H2O -> 2OH- (восстановление).

2) ОВР: CaO + CO2 -> CaCO3 (самовосстановление);
ТЭД: CaO -> Ca2+ + 2e- (окисление), CO2 + 2e- + H2O -> H2CO3 (восстановление).

3) ОВР: CaCO3 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + H2O + CO2 (самовосстановление);
ТЭД: CaCO3 -> Ca2+ + CO32- (окисление), 2H+ + 2e- + 2HNO3 -> 2NO2 + 2H2O (восстановление).

4) ОВР: 2Ca(NO3)2 + 3Ca(OH)2 -> Ca3(PO4)2 + 6H2O + 4NO2 (самовосстановление);
ТЭД: 6OH- -> 3H2O + 6e- (окисление), 4NO3- + 6e- -> 2NO2 + 2OH- (восстановление).

Задание 3:
В задаче находится объем углекислого газа и масса 2%-ного раствора гидроксида кальция, требуемого для реакции.

1) Для определения объема углекислого газа, пропущенного через "известковую воду", мы должны использовать информацию о выпавшем осадке. Если выпало 15 г осадка, составляющего 75% от теоретически возможного, то масса теоретически возможного будет равна (15 г / 75%) * 100% = 20 г. Таким образом, можно сделать вывод, что 20 г кальция окислилось.

Уравнения реакций:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2
Ca + 2HCl -> CaCl2 + H2

Из данного уравнения видно, что на 1 моль CaCO3 потребуется выделить 1 моль CO2. Следовательно, чтобы выделить 22,4 л (1 моль) CO2, понадобится 100 г CaCO3.

Таким образом, используя пропорцию, мы можем найти требуемый объем углекислого газа:
(20 г CaCO3 / 100 г CaCO3) * 22,4 л CO2 = 4,48 л углекислого газа.

2) Чтобы найти массу 2%-ного раствора гидроксида кальция, требуемого для реакции, мы сначала найдем мольный вес гидроксида кальция (Ca(OH)2), который составляет 74,1 г/моль. Затем мы используем формулу молярности:

M = (m/M) * 100

Где:
M - масса раствора гидроксида кальция,
m - масса гидроксида кальция,
100 - общий объем раствора.

Подставляя известные значения, мы получим:

2 = (m/74,1) * 100

Решая данное уравнение, мы найдем массу гидроксида кальция:
m = (2 * 74,1) / 100 = 1,48 г.

Таким образом, для реакции потребуется 1,48 г 2%-ного раствора гидроксида кальция.

Я надеюсь, что данное разъяснение помогло Вам понять решение каждого задания. Если у Вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!