![4. Выберите верный ответ: [2] Характеристика В группе сверху вниз В периоде слева направо Заряд ядра](/tpl/images/4325/1637/3cb7c.jpg)
Вода (оксид водорода) - одно из простейших природных соединений, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Возможно 42 сочетания этих атомов; 9 таких сочетаний устойчивы. Таким образом, природная вода состоит из смеси молекул нескольких видов с разными свойствами.
Кислород молекулы воды имеет две пары электронов, не участвующих в образовании ковалентных связей, и образовывать так называемые водородные связи с соседними молекулами. Благодаря этим взаимодействиям в жидкой воде формируются ассоциации молекул, называемые кластерами. Следовательно, воду можно рассматривать как смесь мономерных молекул и водородосвязанных кластеров, находящихся в динамическом равновесии. Такая структура воды и затраты энергии на взаимопереходы ее различных состояний обусловливают ряд «аномальных» свойств, имеющих большое биологическое значение.
При взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/мольПри взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/моль
Запишем уравнения реакций взаимодействия компонентов смеси с соляной кислотой:
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O, (1)
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O. (2)
Газ выделяется только в реакции (2), при взаимодействии карбоната магния и кислоты. Вычислим количество образовавшегося газа и определим количество карбоната магния:
(моль),
по уравнению реакции (2) 1 моль газа образуется из 1 моль карбоната магния, следовательно, 0,3 моль газа образуется из 0,3 моль карбоната магния. Масса карбоната магния равна:
m (MgCO3) = n · M = 0,3 · 84 = 25,2 (г).
Определить количество оксида магния в смеси можно, зная количество соляной кислоты, пошедшей на реакцию (1). Вычислим общее количество соляной кислоты. По определению молярной концентрации:
, тогда:
n (HCl) = CM · V(р-ра) = 2 · 0,4 = 0,8 (моль).
По уравнению реакции (2) 1 моль карбоната магния соответствует 2 моль соляной кислоты, в смеси имеется 0,3 моль карбоната, следовательно, на его растворение израсходовано 0,6 моль кислоты. Оставшаяся кислота реагирует с оксидом магния. Вычислим количество кислоты, пошедшей на реакцию (1):
n1 (HCl) = n (HCl) – n2 (HCl) = 0,8 – 0,6 = 0,2 (моль),
то есть во взаимодействие с оксидом вступает 0,2 моль кислоты. По уравнению реакции (1) 1 моль оксида магния соответствует 2 моль кислоты, следовательно, 0,2 моль кислоты реагирует с 0,1 моль оксида. Масса оксида равна:
m (MgO) = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г).
ответ: m (MgО) = 4 г; m (MgCO3) = 25,2 г.
Объяснение:
