Реши задание на изображении
Краткий ответ: массовая доля углерода в CO — 42,9%, в CO₂ — 27,3%, значит, она больше в CO. На рисунке показан закон сохранения массы веществ. Типы реакций: A — соединение, B — замещение, C — разложение, D — обмен. Активность металлов убывает в порядке Mg > Zn > Fe > Cu. С соляной кислотой реагируют кальций, магний и цинк; медь не реагирует.
Массовые доли углерода и уравнение реакции.
Массовая доля показывает, какая часть массы вещества приходится на определённый элемент. Чтобы найти её в процентах, делим массу атомов этого элемента в формуле на относительную молекулярную массу вещества и умножаем на 100%.
Используем \(A_r(\mathrm C)=12\), \(A_r(\mathrm O)=16\).
(a) Для монооксида углерода CO: \[ M_r(\mathrm{CO})=12+16=28; \] \[ \omega(\mathrm C)=\frac{12}{28}\cdot100\%\approx\boxed{42{,}9\%}. \]
(b) Для диоксида углерода CO₂: \[ M_r(\mathrm{CO_2})=12+2\cdot16=44; \] \[ \omega(\mathrm C)=\frac{12}{44}\cdot100\%\approx\boxed{27{,}3\%}. \]
(c) Массовая доля углерода больше в CO. В обеих формулах по одному атому углерода, но в CO₂ больше кислорода, поэтому доля углерода меньше.
Словесному уравнению «оксид железа(II) + алюминий → оксид алюминия + железо» соответствует: \[ \boxed{\mathrm{3FeO+2Al\rightarrow Al_2O_3+3Fe}}. \]
В оксиде железа(II) формула \(\mathrm{FeO}\). Чтобы получить три атома кислорода для \(\mathrm{Al_2O_3}\), ставим перед \(\mathrm{FeO}\) коэффициент 3. Затем уравниваем алюминий и железо.
Проверка: с каждой стороны по 3 атома Fe, 3 атома O и 2 атома Al.
Закон, показанный на рисунке.
(a) Это закон сохранения массы веществ.
(b) Формулировка: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции: \[ \boxed{m_{\text{реагентов}}=m_{\text{продуктов}}}. \]
На рисунке весы до и после реакции показывают одинаковую массу — 44,51 г.
При реакции атомы не исчезают и не возникают заново, а соединяются по-другому. Поэтому в уравнении число атомов каждого элемента слева и справа должно совпадать. Для этого расставляют коэффициенты перед формулами, не меняя индексы внутри формул.
Типы химических реакций.
Уравнение Тип реакции Как определить A. \(\mathrm{2Mg+O_2\rightarrow2MgO}\) Соединение Из двух веществ образуется одно B. \(\mathrm{2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2}\) Замещение Алюминий замещает водород в кислоте C. \(\mathrm{2Au_2O_3\rightarrow4Au+3O_2}\) Разложение Из одного вещества образуется несколько D. \(\mathrm{Fe_2O_3+6HCl\rightarrow2FeCl_3+3H_2O}\) Обмен Два сложных вещества обмениваются составными частями Реакции металлов с растворами солей.
Правило: более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли.
(a) Знак «+» означает, что реакция идёт, «−» — что не идёт.
Соль / металл Железо Fe Магний Mg Медь Cu Цинк Zn Хлорид железа(II) \(\mathrm{FeCl_2}\) − + − + Хлорид магния \(\mathrm{MgCl_2}\) − − − − Хлорид меди(II) \(\mathrm{CuCl_2}\) + + − + Хлорид цинка \(\mathrm{ZnCl_2}\) − + − − Например, магний вытесняет железо из \(\mathrm{FeCl_2}\), поскольку активнее железа. Медь этого сделать не может.
(b) Ряд активности данных металлов: \[ \boxed{\mathrm{Mg>Zn>Fe>Cu}}. \] Активность уменьшается слева направо.
(c) Уравнения всех протекающих реакций: \[ \mathrm{Mg+FeCl_2\rightarrow MgCl_2+Fe}; \] \[ \mathrm{Zn+FeCl_2\rightarrow ZnCl_2+Fe}; \] \[ \mathrm{Fe+CuCl_2\rightarrow FeCl_2+Cu}; \] \[ \mathrm{Mg+CuCl_2\rightarrow MgCl_2+Cu}; \] \[ \mathrm{Zn+CuCl_2\rightarrow ZnCl_2+Cu}; \] \[ \mathrm{Mg+ZnCl_2\rightarrow MgCl_2+Zn}. \]
Реакции металлов с соляной кислотой.
(a) Кальций: \[ \boxed{\mathrm{Ca+2HCl\rightarrow CaCl_2+H_2\uparrow}}. \]
(b) Магний: \[ \boxed{\mathrm{Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow}}. \]
(c) Цинк: \[ \boxed{\mathrm{Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\uparrow}}. \]
(d) Медь + соляная кислота — реакция не идёт.
Кальций, магний и цинк стоят в ряду активности до водорода, поэтому вытесняют его из соляной кислоты. Пузырьки на рисунке — выделяющийся водород \(\mathrm{H_2}\). Медь стоит после водорода и не вытесняет его.
Проверка коэффициентов: во всех трёх уравнениях слева и справа по одному атому металла, по два атома водорода и хлора.
