Часть В. Тестовые задания на соответствие. В1. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия. Реагирующие вещества A) Cu +Cl2 Б) CuO + HCl B) Cu 2O + HCl Продукты их взаимодействия 1) Си(ОН)2 и С12 2) CuCl 3) CuCl2 и Н2O 4) CuCl2 5) CuCl и Н2О В2. Установите соответствие между типами и уравнениями химических реакций. ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ А) соединения, ОВР, необратимая Б) разложения, ОВР, эндотермическая В) соединения, ОВР, гомогенная УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ 1) N2(r) + 3H2(r) → 2NH3(r) + Q 2) 2ΚΝΟ3 = 2KNO2 + O2+Q 3) FeO + C → Fe + CO-Q 4) 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 5) 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 +Q Часть С. Задания с развёрнутым ответом. С1. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения Zn → ZnCl2 Zn(OH)2 → ZnO Для перехода 2 запишите ионное уравнение. С2.. К 34,8г сульфата калия прилили раствор, содержащий 83,2 г хлорида бария. Определите массу образовавшегося осадка. (56). СЗ.Расставьте коэффициенты в уравнении реакции с помощью электронного баланса. Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO +H2O

Задание В1: Соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия

Давай разберёмся, какие вещества с чем реагируют и что получается!

• A) Cu + Cl₂: Медь (Cu) реагирует с хлором (Cl₂). В результате реакции получается хлорид меди(II).
• Б) CuO + HCl: Оксид меди(II) (CuO) реагирует с соляной кислотой (HCl). Это реакция нейтрализации, в результате которой образуется соль (хлорид меди(II)) и вода.
• В) Cu₂O + HCl: Оксид меди(I) (Cu₂O) реагирует с соляной кислотой (HCl). В результате образуется хлорид меди(I) и вода.

Теперь сопоставим:

• A) Cu + Cl₂ → 4) CuCl₂ (хлорид меди(II))
• Б) CuO + HCl → 3) CuCl₂ и H₂O (хлорид меди(II) и вода)
• В) Cu₂O + HCl → 5) CuCl и H₂O (хлорид меди(I) и вода)

Ответ: A-4, Б-3, В-5

Задание В2: Соответствие между типами и уравнениями химических реакций

Разберёмся с типами реакций и их уравнениями.

Типы химических реакций:

• А) Соединения, ОВР, необратимая: Реакция, где из нескольких веществ получается одно, при этом происходит изменение степеней окисления, и она идёт только в одном направлении.
• Б) Разложения, ОВР, эндотермическая: Реакция, где из одного вещества получается несколько, происходит изменение степеней окисления, и она требует нагревания (эндотермическая).
• В) Соединения, ОВР, гомогенная: Реакция, где из нескольких веществ получается одно, происходит изменение степеней окисления, и все реагенты и продукты находятся в одной фазе (например, все газы).

Уравнения реакций:

• 1) N_2(г) + 3H_2(г) → 2NH_3(г) + Q: Это реакция соединения (образуется одно вещество NH₃ из N₂ и H₂), ОВР (степени окисления N и H меняются), гомогенная (все вещества в газовой фазе).
• 2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q: Это реакция разложения (из KNO₃ получаются KNO₂ и O₂), ОВР (степени окисления N и O меняются), эндотермическая (требует нагревания, обозначено +Q).
• 3) FeO + C → Fe + CO - Q: Это реакция замещения (FeO + C → Fe + CO), ОВР (степени окисления Fe и C меняются), экзотермическая (выделяет тепло, -Q).
• 4) 4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃: Это реакция соединения (из Fe, O₂ и H₂O получается Fe(OH)₃), ОВР (степени окисления Fe и O меняются).
• 5) 2Al + Fe₂O₃ = 2Fe + Al₂O₃ + Q: Это реакция замещения (Al вытесняет Fe из Fe₂O₃), ОВР (степени окисления Al и Fe меняются), экзотермическая (выделяет тепло, +Q).

Теперь сопоставим:

• А) Соединения, ОВР, необратимая → 1) N_2(г) + 3H_2(г) → 2NH_3(г) + Q
• Б) Разложения, ОВР, эндотермическая → 2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ + Q
• В) Соединения, ОВР, гомогенная → 1) N_2(г) + 3H_2(г) → 2NH_3(г) + Q (Хотя здесь указано, что это гомогенная, она также подходит под А. В данном контексте, скорее всего, имеется в виду именно гомогенная. Если бы было несколько вариантов для гомогенного соединения, мы бы выбирали точнее. Но так как 1 подходит под оба описания, а остальные варианты нет, будем считать, что 1 - это ответ для В.)

Ответ: А-1, Б-2, В-1 (обрати внимание, что реакция №1 подходит под два описания, но в тестах на соответствие это иногда встречается).

Задание С1: Превращения цинка

Нужно записать уравнения реакций для превращений:

Zn → ZnCl₂

• 1. Zn → ZnCl₂: Цинк реагирует с соляной кислотой (HCl) или хлором (Cl₂). Выберем реакцию с HCl:

\( \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \)

Zn(OH)₂ → ZnO

• 2. Zn(OH)₂ → ZnO: Гидроксид цинка (Zn(OH)₂) разлагается при нагревании с образованием оксида цинка (ZnO) и воды.

\( \text{Zn(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} \)

Ионное уравнение для перехода 2:

Сначала запишем полное ионное уравнение для реакции разложения гидроксида цинка:

\( \text{Zn(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} \)

В данном случае, гидроксид цинка является слабым основанием, и он диссоциирует не полностью. Оксид цинка и вода тоже не являются сильными электролитами в данной реакции. Поэтому полное ионное уравнение будет таким же, как и молекулярное:

\( \text{Zn(OH)}_2 \rightarrow \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} \)

Ответ:

1. \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \)

2. \( \text{Zn(OH)}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} \)

Ионное уравнение (для перехода 2): \( \text{Zn(OH)}_2 \rightarrow \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} \)

Задание С2: Масса осадка сульфата бария

Для начала запишем уравнение реакции:

\( \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{KCl} \)

Теперь найдём молярные массы:

• Молярная масса K₂SO₄ = 2 * 39 + 32 + 4 * 16 = 78 + 32 + 64 = 174 г/моль
• Молярная масса BaCl₂ = 137 + 2 * 35.5 = 137 + 71 = 208 г/моль
• Молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + 4 * 16 = 137 + 32 + 64 = 233 г/моль

Рассчитаем количество вещества (моль) для каждого реагента:

• Количество K₂SO₄: \( n(\text{K}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{K}_2\text{SO}_4)}{M(\text{K}_2\text{SO}_4)} = \frac{34.8 \text{ г}}{174 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} \)
• Количество BaCl₂: \( n(\text{BaCl}_2) = \frac{m(\text{BaCl}_2)}{M(\text{BaCl}_2)} = \frac{83.2 \text{ г}}{208 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль} \)

Определим лимитирующий реагент. По уравнению реакции, 1 моль K₂SO₄ реагирует с 1 моль BaCl₂. У нас есть 0.2 моль K₂SO₄ и 0.4 моль BaCl₂. Значит, K₂SO₄ является лимитирующим реагентом, так как его меньше, чем требуется для реакции со всем BaCl₂.

Теперь рассчитаем массу осадка BaSO₄, исходя из количества лимитирующего реагента:

• Количество BaSO₄, которое образуется, равно количеству K₂SO₄, то есть 0.2 моль.
• Масса BaSO₄: \( m(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaSO}_4) \cdot M(\text{BaSO}_4) = 0.2 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 46.6 \text{ г} \)

Ответ: Масса образовавшегося осадка сульфата бария составляет 46.6 г.

Задание С3: Расстановка коэффициентов с помощью электронного баланса

Уравнение реакции:

\( \text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O} \)

1. Определим степени окисления элементов:

• Cu: 0
• H: +1, N: +5, O: -2 (в HNO₃)
• Cu: +2, N: +5, O: -2 (в Cu(NO₃)₂)
• N: +2, O: -2 (в NO)
• H: +1, O: -2 (в H₂O)

2. Выявим элементы, меняющие степени окисления:

• Cu: 0 → +2 (отдаёт 2 электрона, окисление)
• N: +5 → +2 (принимает 3 электрона, восстановление)

3. Составим электронный баланс:

Cu⁰ → Cu⁺² + 2e^- (окислитель)

N⁺⁵ → N⁺² (принимает 3 электрона, восстановитель)

4. Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для чисел электронов (2 и 3):

НОК(2, 3) = 6

5. Определим коэффициенты:

• Для меди: 6 / 2 = 3
• Для азота: 6 / 3 = 2

6. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

• Перед Cu ставим коэффициент 3.
• Перед NO (где степень окисления азота изменилась с +5 до +2) ставим коэффициент 2.

\( 3\text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + \text{H}_2\text{O} \)

7. Уравняем остальные элементы (азот и водород):

• Азот: В правой части у нас 2 атома азота в NO и 2 атома азота в Cu(NO₃)₂ (так как у меди коэффициент 1, и в формуле 2 нитратные группы). Всего 4 атома азота. Значит, перед HNO₃ нужно поставить коэффициент 4.

\( 3\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + \text{H}_2\text{O} \)

8. Уравняем водород и кислород:

• Водород: В левой части у нас 4 атома водорода (из 4HNO₃). Значит, перед H₂O нужно поставить коэффициент 2 (чтобы получить 4 атома водорода).

\( 3\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O} \)

9. Проверим кислород:

• В левой части: 4 * 3 = 12 атомов кислорода.
• В правой части: 2 * 3 (в Cu(NO₃)₂) + 2 * 1 (в NO) + 2 * 1 (в H₂O) = 6 + 2 + 2 = 10 атомов кислорода.

Коэффициенты не сошлись. Вернёмся к уравниванию азота. В правой части у нас 2 NO и 2 NO₃^- (в Cu(NO₃)₂). Итого 4 атома азота. Значит, перед HNO₃ ставим коэффициент 4. Это правильно. Теперь проверим кислород снова:

Левая часть: 4 * 3 = 12 атомов O.

Правая часть: 2*3 (в Cu(NO₃)₂) + 2*1 (в NO) + 2*1 (в H₂O) = 6 + 2 + 2 = 10 атомов O.

Видимо, ошибся я в подсчете азота или кислорода. Давай пересчитаем внимательно:

Повторим баланс:

Cu⁰ → Cu⁺² + 2e^- | * 3

N⁺⁵ + 3e^- → N⁺² | * 2

Уравнение с коэффициентами из баланса:

\( 3\text{Cu} + ... \text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + ... \text{H}_2\text{O} \)

Считаем азот:

• В правой части: 3 * 2 (в 3Cu(NO₃)₂) + 2 (в 2NO) = 6 + 2 = 8 атомов азота.
• Значит, перед HNO₃ ставим коэффициент 8.

\( 3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + \text{H}_2\text{O} \)

Считаем водород:

• В левой части 8 атомов водорода (из 8HNO₃).
• Значит, перед H₂O ставим коэффициент 4.

\( 3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + 4\text{H}_2\text{O} \)

Проверяем кислород:

• В левой части: 8 * 3 = 24 атома кислорода.
• В правой части: 3 * 2 * 3 (в 3Cu(NO₃)₂) + 2 * 1 (в 2NO) + 4 * 1 (в 4H₂O) = 18 + 2 + 4 = 24 атома кислорода.

Кислород совпал! Значит, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: Расставленные коэффициенты: 3, 8, 3, 2, 4.