ИТОГОВАЯ РАБОТА
Тема: «Кислород. Оксиды»
1. Составить уравнения химических реакций взаимодействия с кислородом
а) углерода
б) бария
в) лития
Решение:
а) Углерод (C) взаимодействует с кислородом (O2) с образованием оксида углерода (IV) (углекислого газа) (CO2):
\[\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2\]
б) Барий (Ba) взаимодействует с кислородом (O2) с образованием оксида бария (BaO):
\[2\text{Ba} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{BaO}\]
в) Литий (Li) взаимодействует с кислородом (O2) с образованием оксида лития (Li2O):
\[4\text{Li} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{Li}_2\text{O}\]
2. Составьте уравнения реакций взаимодействия
а) кислорода с магнием
б) кислорода с алюминием
в) кислорода с водородом
г) водорода с оксидом железа (II)
Решение:
а) Кислород (O2) взаимодействует с магнием (Mg) с образованием оксида магния (MgO):
\[2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO}\]
б) Кислород (O2) взаимодействует с алюминием (Al) с образованием оксида алюминия (Al2O3):
\[4\text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3\]
в) Кислород (O2) взаимодействует с водородом (H2) с образованием воды (H2O):
\[2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}\]
г) Водород (H2) взаимодействует с оксидом железа (II) (FeO) с образованием железа (Fe) и воды (H2O). Это реакция восстановления:
\[\text{H}_2 + \text{FeO} \rightarrow \text{Fe} + \text{H}_2\text{O}\]
3. В каком из веществ: гашеной извести Ca(OH)2 или негашеной извести CaO массовая доля кислорода больше? Ответ подтвердите расчетами.
Решение:
Для решения этой задачи необходимо рассчитать массовую долю кислорода в каждом веществе.
1. Расчет массовой доли кислорода в негашеной извести (CaO):
Определим молярные массы элементов и вещества:
- Атомная масса кальция (Ca) ≈ 40 г/моль
- Атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль
- Молярная масса CaO = 40 + 16 = 56 г/моль
Массовая доля кислорода (ω(O)) в CaO рассчитывается по формуле:
\[\omega(\text{O}) = \frac{\text{n} \cdot \text{Ar}(\text{O})}{\text{Mr}(\text{CaO})} \cdot 100\%\]
где n – количество атомов кислорода в молекуле (в CaO n=1).
\[\omega(\text{O}) = \frac{1 \cdot 16}{56} \cdot 100\% \approx 0.2857 \cdot 100\% \approx 28.57\%\]
2. Расчет массовой доли кислорода в гашеной извести (Ca(OH)2):
Определим молярные массы элементов и вещества:
- Атомная масса кальция (Ca) ≈ 40 г/моль
- Атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль
- Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль
- Молярная масса Ca(OH)2 = 40 + (16 + 1) \(\cdot\) 2 = 40 + 17 \(\cdot\) 2 = 40 + 34 = 74 г/моль
В молекуле Ca(OH)2 содержится 2 атома кислорода.
Массовая доля кислорода (ω(O)) в Ca(OH)2 рассчитывается по формуле:
\[\omega(\text{O}) = \frac{\text{n} \cdot \text{Ar}(\text{O})}{\text{Mr}(\text{Ca(OH)}_2)} \cdot 100\%\]
где n – количество атомов кислорода в молекуле (в Ca(OH)2 n=2).
\[\omega(\text{O}) = \frac{2 \cdot 16}{74} \cdot 100\% = \frac{32}{74} \cdot 100\% \approx 0.4324 \cdot 100\% \approx 43.24\%\]
Сравнение результатов:
- Массовая доля кислорода в CaO ≈ 28.57%
- Массовая доля кислорода в Ca(OH)2 ≈ 43.24%
Так как 43.24% > 28.57%, то массовая доля кислорода больше в гашеной извести Ca(OH)2.
Ответ: Массовая доля кислорода больше в гашеной извести Ca(OH)2.