Оксиды
Стр. 69
Вопрос
Проанализируйте название параграфа и попробуйте дать определение классу оксидов.
Оксиды – это сложные химические вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Они могут образовываться практически всеми химическими элементами, кроме фтора и благородных газов. Оксиды делятся на две основные группы: оксиды металлов и оксиды неметаллов, а также классифицируются по химическим свойствам на кислотные, основные, амфотерные и несолеобразующие оксиды.
Стр. 71
Лабораторный опыт
Налейте в пробирку 2–3 мл известковой воды и пропускайте через неё выдыхаемый воздух с помощью стеклянной трубочки или соломинки для напитков. Что наблюдаете? Запишите соответствующее уравнение реакции.
При пропускании выдыхаемого воздуха через известковую воду наблюдается её помутнение. Это происходит из-за реакции углекислого газа (CO₂), содержащегося в выдыхаемом воздухе, с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂), содержащимся в известковой воде. В результате реакции образуется нерастворимый карбонат кальция (CaCO₃), который выпадает в осадок, вызывая помутнение жидкости.
Уравнение реакции:
(Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O)
Если пропускать углекислый газ дальше, помутнение может исчезнуть, так как избыток CO₂ приведёт к образованию гидрокарбоната кальция (Ca(HCO₃)₂), который растворяется в воде.
(CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂)
Этот опыт демонстрирует наличие углекислого газа в выдыхаемом воздухе и используется для его качественного определения.
Стр. 71
Проверьте свои знания
1. Какие вещества называют оксидами? Из приведённого перечня формул веществ выпишите оксиды металлов и оксиды неметаллов.
Na₂O, K₂S, P₂O₅, H₂O, Al₂O₃, HCl, SO₂, CH₄, CO₂.
Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород.
Из приведённого перечня оксидами являются оксиды металлов: Na₂O, Al₂O₃.
Оксиды неметаллов: P₂O₅, SO₂, CO₂.
2. Подпишите названия следующих оксидов металлов: ZnO, Al₂O₃, CuO, Cu₂O, SnO₂.
ZnO – оксид цинка.
Al₂O₃ – оксид алюминия.
CuO – оксид меди(II).
Cu₂O – оксид меди(I).
SnO₂ – оксид олова(IV).
3. Подпишите названия следующих оксидов неметаллов: CO₂, SiO₂, Cl₂O₇, SO₃, As₂O₅.
CO₂ – углекислый газ (оксид углерода(IV)).
SiO₂ – оксид кремния(IV).
Cl₂O₇ – оксид хлора(VII).
SO₃ – оксид серы(VI).
As₂O₅ – оксид мышьяка(V).
Стр. 72
Примените свои знания
4. Оксид некоторого химического элемента имеет формулу E₂O₃, массовая доля кислорода в нём составляет 63,2 %. Определите этот химический элемент.
Массовая доля кислорода в оксиде выражается формулой:
ω(O) = (Масса кислорода / Молярная масса оксида) × 100 %
Обозначим молярную массу элемента как M(E).
Найдём молярную массу всего оксида E₂O₃: (2M(E) + 3 × 16) г/моль.
Подставим данные в уравнение:
(3 × 16) / (2M(E) + 48) × 100 % = 63,2 %.
Решим уравнение относительно M(E):
48 / (2M(E) + 48) = 0,632.
48 = 0,632 (2M(E) + 48).
48 / 0,632 = 2M(E) + 48.
75,95 = 2M(E) + 48.
2M(E) = 27,95.
M(E) = 14 г/моль.
Элемент с атомной массой 14 – это азот (N).
Ответ: Элемент – азот (N), соединение – оксид азота(III) (N₂O₃).
5. В природе встречаются оксид меди(I) (минерал тенорит) и оксид меди(II) (минерал куприт). Какая масса тенорита содержит столько же меди, сколько 160 г куприта?
Определим химические формулы:
Куприт – Cu₂O (оксид меди(I)).
Тенорит – CuO (оксид меди(II)).
Вычислим массовую долю меди в каждом оксиде:
Куприт (Cu₂O):
Молярная масса Cu₂O = 2 × 63,5 + 16 = 143 г/моль.
Массовая доля меди: ω(Cu) = (2 × 63,5) / 143 × 100 % = 88,8 %.
Тенорит (CuO)
Молярная масса CuO = 63,5 + 16 = 79,5 г/моль.
Массовая доля меди: ω(Cu) = 63,5 / 79,5 × 100 % = 79,9 %.
Вычислим массу меди в 160 г куприта: m(Cu) = 160 × 0,888 = 142,08 г.
Найдём массу тенорита, содержащего столько же меди.
Масса тенорита: m(CuO) = 142,08 / 0,799 = 177,8 г.
Ответ: Масса тенорита, содержащего столько же меди, сколько 160 г куприта, составляет 177,8 г.
Стр. 72
Используйте дополнительную информацию
6. Запишите уравнения реакций, схемы которых:
а) SO₂ + ... → SO₃
б) ZnS + ... → ZnO + SO₂
в) NaNO₃ → NaNO₂ + ...
г) C₂H₂ + O₂ → ... + ...
а) Окисление диоксида серы (SO₂) до триоксида серы (SO₃) происходит при взаимодействии с кислородом (O₂) в присутствии катализатора (например, оксида ванадия(V) V₂O₅):
2SO₂ + O₂ → 2SO₃
б) Обжиг сульфида цинка (ZnS) на воздухе приводит к образованию оксида цинка (ZnO) и диоксида серы (SO₂):
2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂
в) При нагревании нитрат натрия (NaNO₃) разлагается на нитрит натрия (NaNO₂) и кислород (O₂):
2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂
г) Горение ацетилена (C₂H₂) в кислороде (O₂) приводит к образованию диоксида углерода (CO₂) и воды (H₂O):
2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O