Химия · 8 КЛАСС

Страница 119 — Глава III. Основные классы неорганических соединений…

Химия Габриелян 8 класс

Глава III. Основные классы неорганических соединений. § 27. Генетическая связь между классами неорганических соединений — с. 119

§ 27. Проверьте свои знания. 1. Как классифицируют простые вещества? Как классифицируют сложные вещества? Назовите признаки генетического ряда.
Простые вещества делят на металлы, неметаллы и благородные газы. Сложные вещества делят на бинарные соединения (в том числе оксиды — основные, кислотные, несолеобразующие; водородные соединения), гидроксиды (кислородсодержащие кислоты и основания) и соли (средние, кислые, основные).
Признаки генетического ряда: 1) все вещества ряда образованы одним и тем же химическим элементом; 2) вещества принадлежат к разным классам (простое вещество, оксид, гидроксид, соль); 3) вещества связаны взаимопревращениями — каждое последующее получают из предыдущего. Ряд металла: металл → основный оксид → основание → соль; ряд неметалла: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль.
§ 27. Примените свои знания. 2. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: S → X → H₂SO₃ → Na₂SO₃ → X
Вещество X — оксид серы(IV) SO₂.
1) S + O₂ = SO₂ (при горении)
2) SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₃
3) H₂SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₃ + 2H₂O
4) Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂↑ (газ с резким запахом)
§ 27. Примените свои знания. 3. В схеме превращений SO₂ →(X₁) SO₃ →(X₂) H₂SO₄ →(X₃) Na₂SO₄ веществами X₁, X₂ и X₃ являются соответственно: 1. O₂, H₂O, NaOH; 2. NO₂, H₂, NaCl; 3. O₂, H₂O, N₂; 4. O₂, H₂, NH₃·H₂O. Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превращений.
Правильный ответ — 1) O₂, H₂O, NaOH.
SO₂ → SO₃ — окисление кислородом (X₁ = O₂); SO₃ → H₂SO₄ — реакция кислотного оксида с водой (X₂ = H₂O); H₂SO₄ → Na₂SO₄ — реакция кислоты со щёлочью (X₃ = NaOH). Остальные наборы не подходят: NO₂, H₂ и N₂ не дают нужных превращений, а NaCl не реагирует с серной кислотой с образованием сульфата натрия в растворе.
Уравнения:
1) 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ (катализатор, t)
2) SO₃ + H₂O = H₂SO₄
3) H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O
§ 27. Примените свои знания. 4. В цепочке превращений Ca → X₁ → Ca(OH)₂ → X₂ → CaO → X₃ → AgCl веществами X₁, X₂ и X₃ являются соответственно: 1. CaO, CaCO₃, CaCl₂; 2. CaSO₄, CaCO₃, CaCl₂; 3. CaO, CaSO₄, CaCl₂; 4. CaO, Ca(HCO₃)₂, CaCO₃. Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превращений.
Правильный ответ — 1) CaO, CaCO₃, CaCl₂.
X₁ = CaO (оксид получают окислением кальция, а затем он реагирует с водой), X₂ = CaCO₃ (при прокаливании карбонат даёт CaO), X₃ = CaCl₂ (хлорид с AgNO₃ образует осадок AgCl). CaSO₄ при нагревании не разлагается до CaO в обычных условиях, а Ca(HCO₃)₂ при прокаливании даёт CaCO₃, а не CaO.
Уравнения:
1) 2Ca + O₂ = 2CaO
2) CaO + H₂O = Ca(OH)₂
3) Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O
4) CaCO₃ = CaO + CO₂↑ (прокаливание)
5) CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O
6) CaCl₂ + 2AgNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2AgCl↓
§ 27. Примените свои знания. 5. Найдите массу осадка, который выпадает при сливании 807 г 20 %-ного раствора нитрата свинца(II) с раствором, содержащим избыток иодида калия.
Дано: m(р-ра Pb(NO₃)₂) = 807 г; w = 20 %; KI в избытке. Найти: m(PbI₂).
Решение. Pb(NO₃)₂ + 2KI = PbI₂↓ + 2KNO₃
m(Pb(NO₃)₂) = 807 · 0,2 = 161,4 г.
M(Pb(NO₃)₂) = 207 + 2·(14 + 48) = 331 г/моль; n = 161,4 : 331 ≈ 0,4876 моль.
По уравнению n(PbI₂) = n(Pb(NO₃)₂) ≈ 0,4876 моль.
M(PbI₂) = 207 + 2·127 = 461 г/моль; m(PbI₂) = 0,4876 · 461 ≈ 224,8 г ≈ 225 г.
Ответ: масса осадка иодида свинца(II) ≈ 225 г (жёлтый осадок).
§ 27. Примените свои знания. 6. Какие из перечисленных веществ взаимодействуют с соляной кислотой: магний, оксид меди(II), гидроксид меди(II), медь, нитрат магния, гидроксид железа(III), оксид кремния(IV), нитрат серебра, сульфид железа(II)? Запишите уравнения возможных реакций.
Взаимодействуют с HCl: магний (металл, стоит в ряду активности до водорода), оксид меди(II) (основный оксид), гидроксид меди(II) и гидроксид железа(III) (нерастворимые основания), нитрат серебра (образуется нерастворимый AgCl), сульфид железа(II) (образуется слабая летучая кислота H₂S).
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O
Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O
AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃
FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S↑
Не реагируют: медь (в ряду активности после водорода), нитрат магния (нет осадка, газа или воды), оксид кремния(IV) (кислотный оксид, с кислотами не реагирует).
§ 27. Примените свои знания. 7. Какие из перечисленных веществ взаимодействуют с гидроксидом натрия: оксид углерода(IV), гидроксид кальция, оксид меди(II), нитрат меди(II), хлорид аммония, кремниевая кислота, сульфат калия? Запишите уравнения возможных реакций, назовите продукты реакций.
С NaOH реагируют: оксид углерода(IV) (кислотный оксид), нитрат меди(II) (образуется нерастворимое основание), хлорид аммония (выделяется аммиак), кремниевая кислота.
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O (карбонат натрия и вода; при избытке CO₂ — NaHCO₃)
Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃ (гидроксид меди(II) и нитрат натрия)
NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃↑ + H₂O (при нагревании; хлорид натрия, аммиак и вода)
H₂SiO₃ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + 2H₂O (силикат натрия и вода)
Не реагируют: гидроксид кальция (основание, как и NaOH, нет кислотных свойств), оксид меди(II) (основный оксид), сульфат калия (нет осадка, газа или воды).
§ 27. Используйте дополнительную информацию. 8. Предложите свою классификацию химических веществ и генетической связи между классами неорганических соединений.
Классификация веществ. По составу вещества делят на простые (атомы одного элемента) и сложные (атомы двух и более элементов). Простые: металлы (Na, Fe, Cu), неметаллы (O₂, S, C) и благородные газы (He, Ne, Ar). Сложные: оксиды (основные — Na₂O, CaO; кислотные — CO₂, SO₃; амфотерные — ZnO, Al₂O₃; несолеобразующие — CO, NO), гидроксиды (основания — NaOH, Cu(OH)₂; кислоты — H₂SO₄, HNO₃; амфотерные гидроксиды — Zn(OH)₂), соли (средние, кислые, основные), а также прочие бинарные соединения (водородные соединения, хлориды неметаллов).
Генетическая связь. Ряд металла: металл → основный оксид → основание → соль (Ca → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃). Ряд неметалла: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль (S → SO₂ → H₂SO₃ → Na₂SO₃). Между рядами возможны перекрёстные связи: основный оксид + кислота, кислотный оксид + основание, основание + кислота, основный оксид + кислотный оксид — все они приводят к соли; соль также получается из металла и кислоты, металла и неметалла (Fe + S = FeS), двух солей. Обратные переходы: нерастворимые основания и кислоты при нагревании разлагаются до оксидов; соли превращаются в другие соли и в кислоты (вытеснением слабой или летучей кислоты). Классификацию удобно представить схемой.
Классификация веществ и генетические рядыВеществаПростые веществаСложные веществаметаллынеметаллыблагородныегазыоксидыгидроксидысолиГенетические ряды:металл → основный оксид → основание → сольнеметалл → кислотный оксид → кислота → соль