Для выполнения контрольной работы по теме «Неметаллы» давайте разберем каждое задание по порядку:
Задание 1. Составление уравнений реакций
а) Фосфор + кислород:
Фосфор (P) и кислород (O₂) реагируют с образованием оксида фосфора (P₄O₁₀).
( 4P + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10} )
б) Водород + азот:
Водород (H₂) и азот (N₂) образуют аммиак (NH₃
( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 )
в) Кальций + хлор:
Кальций (Ca) и хлор (Cl₂) образуют хлорид кальция (CaCl₂).
( Ca + Cl_2 \rightarrow CaCl_2 )
г) Оксид меди + углерод:
Оксид меди (CuO) восстанавливается углеродом (C) до меди (Cu) и углекислого газа (CO₂).
( 2CuO + C \rightarrow 2Cu + CO_2 )
Задание 2. Метод электронного баланса
Реакция: ( P + HNO_3 + H_2O \rightarrow H_3PO_4 + NO )
Определим степени окисления:
- ( P \rightarrow H_3PO_4 ) (степень окисления меняется с 0 до +5)
- ( HNO_3 \rightarrow NO ) (степень окисления меняется с +5 до +2)
Электронный баланс:
- ( P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5} )
- ( N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} )
Уравняем количество электронов:
- Уравнение наименьшего общего кратного: 3 атома азота и 5 атомов фосфора.
( 3P + 5HNO_3 + 2H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO )
Окислитель — HNO₃, восстановитель — P.
Задание 3. Молекулярные и ионные уравнения
а) Карбонат кальция + азотная кислота:
Молекулярное:
( CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O )
Ионное:
( CaCO_3 (s) + 2H^+ (aq) \rightarrow Ca^{2+} (aq) + CO_2 (g) + H_2O (l) )
б) Нитрат бария + серная кислота:
Молекулярное:
( Ba(NO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 (s) + 2HNO_3 )
Ионное:
( Ba^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) \rightarrow BaSO_4 (s) )
Задание 4. Цепочка превращений
Серная кислота (конц) → оксид серы (IV) → сульфит калия → оксид серы (IV):
- ( H_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} SO_2 + O_2 + H_2O )
- ( SO_2 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + H_2O )
- ( K_2SO_3 \rightarrow SO_2 (при нагревании) )
Задание 5. Задача на объем газа
Найдем количество карбоната кальция:
В 100 г 10%-го раствора содержится 10 г CaCO₃.
Молекулярная масса CaCO₃ ≈ 100 г/моль.
Количество вещества: ( \frac{10}{100} = 0.1 ) моль.
Реакция:
( CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + CO_2 + H_2O )
1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂.
Количество моль CO₂ = 0.1 моль.
Объем (н.у.):
[ V = nRT = 0.1 \times 22.4 \text{л/моль} = 2.24 \text{л} ]
Итак, объем образовавшегося углекислого газа составляет 2.24 литра.