Давайте разберём задачи одну за другой.
Задача 1
Напишите уравнения реакций горения (в кислороде) для:
а) Фосфора (P);
б) Железа (Fe);
в) Метана (\(\text{CH}_4\)).
а) Фосфор (P):
Фосфор горит в кислороде с образованием оксида фосфора(V):
\[ 4\text{P} + 5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{P}_2\text{O}_5 \]
Продукт реакции: \(\text{P}_2\text{O}_5\) (оксид фосфора(V) или фосфорный ангидрид).
б) Железо (Fe):
Железо сгорает в кислороде с образованием оксида железа(III):
\[ 4\text{Fe} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Fe}_2\text{O}_3 \]
Продукт реакции: \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) (оксид железа(III)).
в) Метан (\(\text{CH}_4\)):
Метан горит в кислороде, образуя диоксид углерода и воду:
\[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
Продукты реакции: \(\text{CO}_2\) (диоксид углерода), \(\text{H}_2\text{O}\) (вода).
Задача 2
Допишите уравнения химических реакций, назовите тип каждой реакции:
а) \(\text{PbO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Pb} + \ldots\)
Реакция восстановления оксида металла:
\[ \text{PbO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Pb} + \text{H}_2\text{O} \]
Тип реакции: Восстановление, сопровождающееся окислением.
б) \(\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \ldots + \text{H}_2\uparrow\)
Реакция замещения:
\[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\uparrow \]
Тип реакции: Реакция замещения.
Задача 3
Вычислите массовую долю растворённого вещества, если в 178 г раствора растворили 2 г соли.
Массовая доля растворённого вещества (\(w\)) вычисляется по формуле:
\[ w = \frac{\text{масса растворённого вещества}}{\text{масса раствора}} \]
\[ w = \frac{2 \text{ г}}{178 \text{ г}} = 0{,}01124 \]
Для выражения в процентах умножим на 100:
\[ w = 0{,}01124 \times 100\% = 1{,}124\% \]
Ответ: 1,124%.
Задача 4
Определите массу воды, в которой нужно растворить 5 г сахара, чтобы получить раствор с массовой долей растворённого вещества 5%.
Определим массу всего раствора (\(m_{\text{раствора}}\)) с известной массовой долей:
\[ w = \frac{\text{масса растворённого вещества}}{\text{масса раствора}} \]
\[ 0{,}05 = \frac{5 \text{ г}}{m_{\text{раствора}}} \]
\[ m_{\text{раствора}} = \frac{5 \text{ г}}{0{,}05} = 100 \text{ г} \]
Масса воды (\(m_{\text{воды}}\)) находится как разность массы раствора и сахара:
\[ m_{\text{воды}} = m_{\text{раствора}} - \text{масса растворённого вещества} \]
\[ m_{\text{воды}} = 100 \text{ г} - 5 \text{ г} = 95 \text{ г} \]
Ответ: 95 г воды.