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.