Номер 143, страница 36 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

143. Вставьте вместо знаков вопроса формулы необходимых веществ и расставьте коэффициенты в полученных схемах химических реакций:

a) $CO_2 + ? \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O;$

б) $Li_2O + ? \rightarrow Li_3PO_4;$

в) $Ba(OH)_2 + ? \rightarrow Ba(NO_3)_2 + ?;$

г) $CaO + H_2O \rightarrow ?;$

д) $? + HCl \rightarrow FeCl_3 + H_2O;$

е) $? + H_2O \rightarrow LiOH + ?;$

ж) $? + ? \rightarrow HNO_3;$

з) $? + SO_3 \rightarrow H_2SO_4.$

а) В данной реакции кислотный оксид $CO_2$ (диоксид углерода) взаимодействует с неизвестным веществом с образованием соли $CaCO_3$ (карбонат кальция) и воды $H_2O$. Это типичная реакция нейтрализации, в которой кислотный оксид реагирует с основанием. Основанием, содержащим кальций, является гидроксид кальция $Ca(OH)_2$.
Схема реакции: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$.
Проверим баланс атомов:

• Слева: Ca - 1, C - 1, O - 2+2=4, H - 2.
• Справа: Ca - 1, C - 1, O - 3+1=4, H - 2.

Коэффициенты не требуются, уравнение сбалансировано.

Ответ: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

б) В этой реакции основный оксид $Li_2O$ (оксид лития) реагирует с неизвестным веществом, образуя соль $Li_3PO_4$ (фосфат лития). Это реакция соединения основного оксида с кислотным. Кислотным оксидом, соответствующим фосфат-иону ($PO_4^{3-}$), является оксид фосфора(V) $P_2O_5$.
Схема реакции: $Li_2O + P_2O_5 \rightarrow Li_3PO_4$.
Уравняем реакцию:

1. Сбалансируем фосфор: $Li_2O + P_2O_5 \rightarrow 2Li_3PO_4$.
2. Сбалансируем литий: $3Li_2O + P_2O_5 \rightarrow 2Li_3PO_4$.
3. Проверим кислород: слева $3 \cdot 1 + 5 = 8$; справа $2 \cdot 4 = 8$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $3Li_2O + P_2O_5 \rightarrow 2Li_3PO_4$

в) Здесь основание $Ba(OH)_2$ (гидроксид бария) вступает в реакцию с неизвестным веществом, в результате чего образуется соль $Ba(NO_3)_2$ (нитрат бария) и еще один продукт. Это реакция нейтрализации между основанием и кислотой. Кислотой, содержащей нитрат-ион ($NO_3^-$), является азотная кислота $HNO_3$. Вторым продуктом реакции нейтрализации является вода $H_2O$.
Схема реакции: $Ba(OH)_2 + HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + H_2O$.
Уравняем реакцию:

1. Сбалансируем нитратные группы: $Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + H_2O$.
2. Сбалансируем водород и кислород, уравнивая воду: $Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O$.
3. Проверим атомы: слева Ba - 1, O - 2+6=8, H - 2+2=4, N - 2; справа Ba - 1, N - 2, O - 6+2=8, H - 4. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $Ba(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O$

г) Реакция между основным оксидом $CaO$ (оксид кальция) и водой $H_2O$. При взаимодействии оксидов активных металлов с водой образуются соответствующие им гидроксиды (основания). Для кальция это гидроксид кальция $Ca(OH)_2$.
Схема реакции: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$.
Проверим баланс атомов:

• Слева: Ca - 1, O - 1+1=2, H - 2.
• Справа: Ca - 1, O - 2, H - 2.

Уравнение сбалансировано.

Ответ: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

д) В этой реакции неизвестное вещество реагирует с соляной кислотой $HCl$ с образованием соли $FeCl_3$ (хлорид железа(III)) и воды $H_2O$. Это реакция обмена между кислотой и оксидом или гидроксидом металла. Неизвестное вещество должно содержать железо(III) и кислород/гидроксильные группы. Это может быть оксид железа(III) $Fe_2O_3$ или гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$. Возьмем оксид железа(III).
Схема реакции: $Fe_2O_3 + HCl \rightarrow FeCl_3 + H_2O$.
Уравняем реакцию:

1. Сбалансируем железо: $Fe_2O_3 + HCl \rightarrow 2FeCl_3 + H_2O$.
2. Сбалансируем хлор: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + H_2O$.
3. Сбалансируем водород и кислород, уравнивая воду: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$.

Ответ: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

е) Неизвестное вещество реагирует с водой $H_2O$, образуя гидроксид лития $LiOH$ и еще один продукт. Образование гидроксида и выделение газа характерно для реакции щелочных металлов с водой. Неизвестным веществом является металлический литий $Li$, а вторым продуктом — водород $H_2$.
Схема реакции: $Li + H_2O \rightarrow LiOH + H_2$.
Уравняем реакцию:

1. Сначала уравняем водород, поставив коэффициент 2 перед $H_2O$ и $LiOH$: $Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2$.
2. Теперь уравняем литий: $2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2$.
3. Проверим кислород: слева 2, справа 2. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2\uparrow$

ж) В результате реакции двух неизвестных веществ образуется азотная кислота $HNO_3$. Кислоты обычно получают реакцией соответствующего кислотного оксида с водой. Кислотный оксид для азотной кислоты ($N^{+5}$) — это оксид азота(V) $N_2O_5$.
Схема реакции: $N_2O_5 + H_2O \rightarrow HNO_3$.
Уравняем реакцию, сбалансировав азот: $N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$.
Проверим остальные атомы: слева H - 2, O - 5+1=6; справа H - 2, O - $2 \cdot 3 = 6$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$

з) Неизвестное вещество реагирует с оксидом серы(VI) $SO_3$, образуя серную кислоту $H_2SO_4$. Аналогично предыдущему пункту, это реакция кислотного оксида с водой.
Схема реакции: $? + SO_3 \rightarrow H_2SO_4$.
Неизвестное вещество - вода $H_2O$.
Проверим баланс атомов в уравнении $H_2O + SO_3 \rightarrow H_2SO_4$:

• Слева: H - 2, S - 1, O - 1+3=4.
• Справа: H - 2, S - 1, O - 4.

Уравнение сбалансировано.

Ответ: $H_2O + SO_3 \rightarrow H_2SO_4$