ХИМИЯ 9 КЛАСС Контрольная работа: «Металлы». I вариант Задание 1. Переформулируйте уравнения реакций, описывающих

Иван

51

Задание 1. Химические свойства натрия можно описать следующими уравнениями реакций:

1) Взаимодействие натрия с элементарным кислородом:
\[2Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O\]
В данной реакции натрий (Na) выступает в роли восстановителя, а кислород (O₂) — в роли окислителя.

2) Взаимодействие натрия с элементарным хлором:
\[2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl\]
В этой реакции натрий (Na) также действует как восстановитель, а хлор (Cl₂) — как окислитель.

3) Взаимодействие натрия с водой:
\[2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\]
Здесь натрий (Na) является восстановителем, а вода (H₂O) — окислителем. В результате реакции образуются гидроксид натрия (NaOH) и молекулы водорода (H₂).

4) Взаимодействие натрия с оксидом железа (III):
\[2Na + Fe_2O_3 \rightarrow 2NaFeO_2\]
В данном уравнении натрий (Na) является восстановителем, а оксид железа (Fe₂O₃) — окислителем.

Задание 2. Для изменения уравнений реакций по одной из схем превращений мы можем использовать, например, схему одноименных производств. Рассмотрим изменение уравнения реакции между натрием и водой:

\[2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\]

Можем модифицировать это уравнение следующим образом:

\[2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\]

Задание 3. Рассмотрим вопрос о количестве образовавшегося водорода при взаимодействии 4.6 грамм натрия с водой, если образовалось 1.5 литра водорода.

Для решения данной задачи необходимо провести расчет на основе химического уравнения реакции. В уравнении указан соотношение между молями реагентов и продуктов реакции.

Из уравнения: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂,

Молярная масса натрия (Na) равна 22.99 г/моль, а молярная масса водорода (H₂) равна 2.02 г/моль.

1 моль натрия (Na) соответствует образованию 1 моль водорода (H₂).

Таким образом, чтобы найти количество образовавшегося водорода, нужно сначала выразить количество молей натрия, затем напрямую перевести в количество молей водорода, а затем перевести в литры.

Количество молей натрия (Na):
\[\text{Масса} = \text{Молярная масса} \times \text{Количество молей}\]
\[\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{4.6 \, \text{г}}{22.99 \, \text{г/моль}}\]

Теперь найдем количество молей водорода (H₂) по уравнению реакции, каждая моль натрия (Na) дает одну моль водорода (H₂).
\[\text{Количество молей водорода} = \text{Количество молей натрия} = \frac{4.6 \, \text{г}}{22.99 \, \text{г/моль}}\]

Далее, чтобы перевести количество молей водорода (H₂) в литры, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]

Где:
P - давление газа (в данном случае атмосферное давление, примем равным 1 атм)
V - объем газа (в данном случае 1.5 литров водорода)
n - количество молей газа (количество молей водорода, найденное ранее)
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/моль·К)
T - температура газа (можем принять комнатную температуру 25 °C или 298 К)

Подставляя значения в уравнение состояния идеального газа и решая относительно n, находим количество молей водорода:
\[1 \cdot 1.5 = n \cdot 0.0821 \cdot 298\]
\[n = \frac{1 \cdot 1.5}{0.0821 \cdot 298}\]

Таким образом, количество молей водорода равно полученному значению n.

Для окончательного ответа, пересчитаем количество молей водорода в граммы, используя молярную массу водорода (H₂):
\[\text{Масса водорода} = \text{Количество молей водорода} \times \text{Молярная масса водорода} = \frac{n \cdot 2.02 \, \text{г/моль}}{\frac{1 \cdot 1.5}{0.0821 \cdot 298}}\]

Вычислив данное выражение, мы получим количество граммов образовавшегося водорода при взаимодействии 4.6 грамма натрия с водой и образовании 1.5 литра водорода.