Решение задач №15 и №16 по химии (Углерод и Кремний)

Ниже представлены решения заданий №15 и №16 из таблицы для вариантов, касающихся углерода и кремния. Оформление выполнено так, чтобы было удобно переписать в школьную тетрадь. Задание №15. Осуществить превращения Вариант 1 (Углерод): Неметалл \( \rightarrow \) кисл. оксид \( \rightarrow \) соль \( \rightarrow \) кисл. оксид \( \rightarrow \) кислота 1) \( C + O_{2} \rightarrow CO_{2} \) 2) \( CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O \) 3) \( CaCO_{3} \xrightarrow{t} CaO + CO_{2} \) 4) \( CO_{2} + H_{2}O \rightleftarrows H_{2}CO_{3} \) Вариант 2 (Кремний): Неметалл \( \rightarrow \) кисл. оксид \( \rightarrow \) соль \( \rightarrow \) кислота \( \rightarrow \) соль 1) \( Si + O_{2} \xrightarrow{t} SiO_{2} \) 2) \( SiO_{2} + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_{2}SiO_{3} + H_{2}O \) 3) \( Na_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow H_{2}SiO_{3} \downarrow + 2NaCl \) 4) \( H_{2}SiO_{3} + 2KOH \rightarrow K_{2}SiO_{3} + 2H_{2}O \) Задание №16. Решение задач Задача для углерода: Найти объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании 10 г угля, доля примесей в котором составляет 20%. Дано: \( m_{техн.}(C) = 10 \) г \( \omega_{прим.} = 20\% \) (или 0,2) Найти: \( V(CO_{2}) \) — ? Решение: 1) Найдем массовую долю чистого углерода: \( \omega(C) = 100\% - 20\% = 80\% \) (или 0,8) 2) Вычислим массу чистого углерода: \( m(C) = m_{техн.} \cdot \omega(C) = 10 \cdot 0,8 = 8 \) г 3) Составим уравнение реакции: \( C + O_{2} \rightarrow CO_{2} \) 4) Найдем количество вещества углерода: \( M(C) = 12 \) г/моль \( \nu(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{8}{12} \approx 0,667 \) моль 5) По уравнению реакции \( \nu(CO_{2}) = \nu(C) = 0,667 \) моль. 6) Вычислим объем газа (н.у.): \( V(CO_{2}) = \nu \cdot V_{m} = 0,667 \cdot 22,4 \approx 14,94 \) л Ответ: \( V(CO_{2}) \approx 14,94 \) л. Задача для кремния: Найти массу кремниевой кислоты, образовавшейся при взаимодействии 20 г силиката натрия, содержащего 10% примесей, с соляной кислотой. Дано: \( m_{техн.}(Na_{2}SiO_{3}) = 20 \) г \( \omega_{прим.} = 10\% \) (или 0,1) Найти: \( m(H_{2}SiO_{3}) \) — ? Решение: 1) Найдем массовую долю чистого силиката натрия: \( \omega(Na_{2}SiO_{3}) = 100\% - 10\% = 90\% \) (или 0,9) 2) Вычислим массу чистого вещества: \( m(Na_{2}SiO_{3}) = 20 \cdot 0,9 = 18 \) г 3) Составим уравнение реакции: \( Na_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow H_{2}SiO_{3} \downarrow + 2NaCl \) 4) Найдем молярные массы: \( M(Na_{2}SiO_{3}) = 23 \cdot 2 + 28 + 16 \cdot 3 = 122 \) г/моль \( M(H_{2}SiO_{3}) = 1 \cdot 2 + 28 + 16 \cdot 3 = 78 \) г/моль 5) Найдем количество вещества силиката натрия: \( \nu(Na_{2}SiO_{3}) = \frac{18}{122} \approx 0,1475 \) моль 6) По уравнению \( \nu(H_{2}SiO_{3}) = \nu(Na_{2}SiO_{3}) = 0,1475 \) моль. 7) Вычислим массу осадка: \( m(H_{2}SiO_{3}) = 0,1475 \cdot 78 \approx 11,5 \) г Ответ: \( m(H_{2}SiO_{3}) \approx 11,5 \) г.