Привет! Отправляю задания по химии, ответы жду до 22

Привет! Отправляю задания по химии, ответы жду до 22
декабря по адресу moskva-yakutsk@mail.ru
Выполняйте только задания остальное только
прочитать и ознакомится
«ВОДОРОД»
I. Водород – химический элемент
а) Положение в ПСХЭ





порядковый номер №1
период 1
группа I (главная подгруппа «А»)
относительная масса Ar(Н)=1
латинское название Hydrogenium (рождающий воду)
б) Распространённость водорода в природе
Водород химический
элемент.
В земной коре (литосфера и гидросфера) – 1% по массе (10 место среди
всех элементов)
АТМОСФЕРА - 0,0001% по числу атомов
Самый распространённый элемент во вселенной – 92% от числа
всех атомов (основная составная часть звёзд и межзвёздного газа)
Водород –
химический
элемент
В
соединениях
Н2О – вода (11% по массе)
СН4 – газ метан (25% по массе)
Органические вещества (нефть, горючие природные
газы и других)
В организмах животных и растений (то есть в составе
белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и
других)
В теле человека в среднем содержится около 7
килограммов водорода.
в) Валентность водорода в соединениях
I
Н2
↑, ц, з, Mr(Н2)=2,
газ легче воздуха
H2O – вода;
Н2О2 - перекись водорода
II. Водород – простое вещество (Н2)
Получение
1.Лаборатория (аппарат Киппа)
А) Взаимодействие металлов с кислотами:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
соль
Б) Взаимодействие активных металлов с водой:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
основание
2. Промышленность
 Электролиз воды

2H2O
Из природного газа
эл. ток
= 2H2↑ + O2↑
t, Ni
CH4 + 2H2O = 4H2 ↑+CO2
Нахождение водорода в природе.
Водород широко распространен в природе, его содержание в земной коре (литосфера и
гидросфера) составляет по массе 1%, а по числу атомов 16%. Водород входит в состав
самого распространенного вещества на Земле - воды (11,19% Водорода по массе), в
состав соединений, слагающих угли, нефть, природные газы, глины, а также организмы
животных и растений (то есть в состав белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и
других). В свободном состоянии Водород встречается крайне редко, в небольших
количествах он содержится в вулканических и других природных газах. Ничтожные
количества свободного Водорода (0,0001% по числу атомов) присутствуют в
атмосфере. В околоземном пространстве Водород в виде потока протонов образует
внутренний ("протонный") радиационный пояс Земли. В космосе Водород является самым
распространенным элементом. В виде плазмы он составляет около половины массы
Солнца и большинства звезд, основную часть газов межзвездной среды и газовых
туманностей. Водород присутствует в атмосфере ряда планет и в кометах в виде
свободного Н2, метана СН4, аммиака NH3, воды Н2О, радикалов. В виде потока протонов
Водород входит в состав корпускулярного излучения Солнца и космических лучей.
Существуют три изотопа водорода:
а) легкий водород – протий,
б) тяжелый водород – дейтерий (D),
в) сверхтяжелый водород – тритий (Т).
Тритий неустойчивый (радиоактивный) изотоп, поэтому в природе он практически не
встречается. Дейтерий устойчив, но его очень мало: 0,015% (от массы всего земного
водорода).
Валентность водорода в соединениях
В соединениях водород проявляет валентность I.
Физические свойства водорода
Простое вещество водород (Н2) – это газ, легче воздуха, без цвета, без запаха, без
вкуса,
tкип = – 2530С, водород в воде нерастворим , горюч. Собирать водород можно
путем вытеснения воздуха из пробирки или воды. При этом пробирку нужно перевернуть
вверх дном.
Получение водорода
В лаборатории водород получают в результате реакции
Видео - Эксперимент "Получение водорода и проверка его на чистоту"
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 .
Вместо цинка можно использовать железо, алюминий и некоторые другие металлы, а
вместо серной кислоты – некоторые другие разбавленные кислоты. Образующийся
водород собирают в пробирку методом вытеснения воды (см. рис. 10.2 б) или просто в
перевернутую колбу (рис. 10.2 а).
В промышленности в больших количествах водород получают из природного газа (в
основном это метан) при взаимодействии его с парами воды при 800 °С в присутствии
никелевого катализатора:
CH4 + 2H2O = 4H2 +CO2 (t, Ni)
или обрабатывают при высокой температуре парами воды уголь:
2H2O + С = 2H2 + CO2. (t)
Чистый водород получают из воды, разлагая ее электрическим током (подвергая
электролизу):
2H2O = 2H2+ O2(электролиз).
АЛГОРИТМ №1 СОСТАВЛЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ
РЕАКЦИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА
Изучите алгоритм написания уравнения химического взаимодействия
металла и кислоты
Некоторые важнейшие кислоты:
Химическая формула кислоты- Кислотный
остаток
название
валентность-название
H2SO4 – серная кислота
SO4 - (II) - сульфат
HCl – соляная кислота
Cl - (I) - хлорид
H3PO4 – ортофосфорная кислота
PO4 - (III) - ортофосфат
(КО)-
Задание 1
Закончите уравнения химических реакций, используя алгоритм:
Подсказка! Zn - двухвалентен; K - одновалентен; Al - трёхвалентен.
Zn + H2SO4 =
Zn + HCl =
Zn + H3PO4 =
K + H2SO4 =
K + HCl =
K + H3PO4 =
Al + H2SO4 =
Al + HCl =
Al + H3PO4 =
Изучите алгоритм написания уравнения химического взаимодействия
металла и воды
ЗАДАНИЕ 2
Закончите уравнения химических реакций, используя алгоритм:
Ca + H2O =
Al + H2O =
K + H2O =
Химические свойства водорода
При обычных условиях молекулярный Водород сравнительно мало активен,
непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с
фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции
со многими элементами.
Водород вступает в реакции с простыми и сложными веществами:
- Взаимодействие водорода с металлами приводит к образованию сложных
веществ - гидридов, в химических формулах которых атом металла всегда стоит
на первом месте:
При высокой температуре Водород непосредственно реагирует с некоторыми
металлами (щелочными, щелочноземельными и другими), образуя белые
кристаллические вещества - гидриды металлов (LiН, NaН, КН, СаН2 и др.):
Н2 + 2Li = 2LiH
Гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей
щелочи и водорода:
СаH2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2↑
- При взаимодействии водорода с неметаллами образуются летучие
водородные соединения. В химической формуле летучего водородного
соединения, атом водорода может стоять как на первом так и на втором месте, в
зависимости от местонахождения в ПСХЭ (см. табличку в слайде):
1). С кислородом Водород образует воду:
Видео "Горение водорода"
2Н2 + О2 = 2Н2О + Q
При обычных температурах реакция протекает крайне медленно, выше 550°С со взрывом (смесь 2 объемов Н2 и 1 объема О2 называется гремучим газом).
Видео "Взрыв гремучего газа"
Видео "Приготовление и взрыв гремучей смеси"
2). С галогенами Водород образует галогеноводороды, например:
Н2 + Cl2 = 2НСl
При этом с фтором Водород взрывается (даже в темноте и при - 252°С), с
хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с йодом
только при нагревании.
3). С азотом Водород взаимодействует с образованием аммиака:
ЗН2 + N2 = 2NН3
лишь на катализаторе и при повышенных температуpax и давлениях.
4). При нагревании Водород энергично реагирует с серой:
Н2 + S = H2S (сероводород),
значительно труднее с селеном и теллуром.
5). С чистым углеродом Водород может реагировать без катализатора только
при высоких температуpax:
2Н2 + С (аморфный) = СН4 (метан)
- Водород вступает в реакцию замещения с оксидами металлов, при этом
образуются в продуктах вода и восстанавливается металл. Водород - проявляет
свойства восстановителя:
Водород используется для восстановления многих металлов, так как
отнимает кислород у их оксидов:
CuO + H2 = Cu + H2O,
Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4Н2О, и т. д.
Применение водорода
Видео "Применение водорода"
В настоящее время водород получают в огромных количествах. Очень большую
часть его используют при синтезе аммиака, гидрогенизации жиров и при
гидрировании угля, масел и углеводородов. Кроме того, водород применяют для
синтеза соляной кислоты, метилового спирта, синильной кислоты, при сварке и
ковке металлов, а также при изготовлении ламп накаливания и драгоценных
камней. В продажу водород поступает в баллонах под давлением свыше 150
атм. Они окрашены в тёмно-зелёный цвет и снабжаются красной надписью
"Водород".
Водород используется для превращения жидких жиров в твердые
(гидрогенизация), производства жидкого топлива гидрогенизацией углей и
мазута. В металлургии водород используют как восстановитель оксидов или
хлоридов для получения металлов и неметаллов (германия, кремния, галлия,
циркония, гафния, молибдена, вольфрама и др.).
Практическое применение водорода многообразно: им обычно заполняют
шары-зонды, в химической промышленности он служит сырьём для получения
многих весьма важных продуктов (аммиака и др.), в пищевой - для выработки из
растительных масел твёрдых жиров и т. д. Высокая температура (до 2600 °С),
получающаяся при горении водорода в кислороде, используется для плавления
тугоплавких металлов, кварца и т. п. Жидкий водород является одним из
наиболее эффективных реактивных топлив. Ежегодное мировое потребление
водорода превышает 1 млн. т.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
Задание №1
Составьте уравнения реакций взаимодействия водорода со следующими
веществами: F2, Ca, Al2O3, оксидом ртути (II), оксидом вольфрама (VI).
Назовите продукты реакции, укажите типы реакций.
Задание №2
Осуществите превращения по схеме:
H2O -> H2 -> H2S -> SO2
Задание №3.
Вычислите массу воды, которую можно получить при сжигании 8 г водорода?
ТЕСТ по теме кислород и водород
Вопрос 1 * Простое вещество - кислород - имеет химическую формулу:

О

О2

О3

О4
Вопрос 2 * Водород как простое вещество имеет химическую формулу:

Н

H2O

H2

H2O2
Вопрос 3 * Кислород в природе встречается:

исключительно в виде соединений

только в виде простых веществ

как в виде соединений, так и в свободном виде

только в составе воды
Вопрос 4 * В атмосферном воздухе объёмное содержание кислорода составляет:

78%

21%

49%

26%
Вопрос 5 * Природным сырьём для промышленного получения водорода служит:

природный газ

вода

известняк

песок
Вопрос 6 * Кислород в лаборатории можно получить из:

воздуха

известняка

сахара

перманганата калия - марганцовки
Вопрос 7 * Водород не входит в состав:

углекислого газа

метана

соляной кислоты

аммиака
Вопрос 8 * При горении метана образуются:

CO и H2O

C и H2 O

CO2 и H2O

CO и H2
Вопрос 9 * Оксид серы (IV) и вода образуются при окислении:

серы

сульфида железа

аммиака

сероводорода
Вопрос 10 * Из приведённых формул веществ оксидам не является:

Fe2O3

OF2

SO3

Na2O
Вопрос 11 * Рассчитайте и выберите верный ответ. Массовая доля кислорода в оксиде
серы (IV) составляет:

50%

33,34%

60%

54,47%
Задание №2. Внесите в таблицу вместо многоточий недостающую информацию о
«Водороде» и «Кислороде»:
Водород и кислород - химические элементы
Водород – самый распространённый
Кислород – самый распространённый
элемент в …
элемент в …
Положение в ПСХЭ:
Положение в ПСХЭ:
№…
№…
… группа (… подгруппа)
…группа (… подгруппа)
… период
…период
Ar(H)=…
Ar(O)=…
Валентность - …
Н2
Валентность -…
Водород и кислород – простые вещества
О2
газ,
газ,
без цвета,
без цвета,
без запаха,
без запаха,
Mr(Н2)=…,
Mr(О2)=…,
…воздуха, собирать водород можно
путем вытеснения воздуха из пробирки
или воды (мало растворим в воде). При
этом пробирку нужно перевернуть
…дном.
…воздуха, собирать водород можно
путем вытеснения воздуха из
пробирки или воды (мало растворим в
воде). При этом пробирку нужно
держать …отверстием.
Получение водорода:
Получение кислорода:
1. Лаборатория
1. Лаборатория
Zn + …= …+ H2↑
2Na + 2…= … + H2↑
2KMnO4 =… +… + O2↑
2. Промышленность
2H2O
2. Промышленность
2H2O = …↑ + H2↑
CH4 + … = 4H2 ↑+…
= …↑ + O2↑
3. В природе
Химические свойства водорода
…+ …= …+ 6O2↑
Химические свойства кислорода
1) С неметаллами
1) С неметаллами
Н2 + Cl2 = …
2H2 + O2 =…
2) С металлами
2) С металлами
Н2 + 2Li = …
4Al + 3O2 =…
3) С оксидами металлов
3) Со сложными веществами
Fe3O4 + 4H2 = …+…
Применение водорода:
CH4 +2O2 =… +…
Применение кислорода:

Горение:
1.
…
2.
…
3.
…

Дыхание:
1. …
2. …
3. …



…
…
…
Выполненное задание сохраните виде текстового документа и отправьте на проверку
(2_3asu@mail.ru)
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
№1. Осуществить превращения по схеме:
А) H2O -> H2 -> HCl -> ZnCl2
Б) KMnO4 -> O2 -> CuO -> Cu
В) H2 -> NaH -> H2
№2.
Составьте уравнения реакций, схемы которых даны ниже (вставьте
недостающие формулы вместо точек и добавьте коэффициенты):
А) CuO+...->H2O+Cu
Б) Na+H2O->...+NaOH
В) Al+O2->...
Г) H2+N2->...
Д) Ca+H2->...
Е) Zn+...->ZnCl2+...
Ж) CH4+...->CO2+...
З) H2O2->...+...
№3.
Вычислите массу угля, который сгорел в кислороде, если при этом
выделилось 33520 кДж энергии. Термохимическое уравнение сгорания угля С (тв.) + О2 (г) = СО2 + 402,24 кДж
№4.
Вычислите массу кислорода (г), которую можно получить при разложении
перманганата калия массой 100 г?
№5.
Вычислите массы водорода и кислорода, которые можно получить при
электролизе воды массой 540 г?
Вода – растворитель. Растворы. Насыщенные и ненасыщенные растворы.
Растворимость веществ в воде
Сегодня мы поговорим о веществе – воде!
А видел ли кто-нибудь из вас воду?
Вопрос показался вам нелепым? Но он относится к совершенно чистой воде, в которой
нет никаких примесей. Если быть честным и точным в ответе, то придется сознаться,
что такую воду ни я, ни вы пока не видели. Именно поэтому на стакане с водой после
надписи «Н2О» стоит знак вопроса. Значит, в стакане не чистая вода, а что тогда?
В этой воде растворены газы: N2, O2, CO2, Ar, соли из почвы, катионы железа из
водопроводных труб. Кроме того, в ней взвешены мельчайшие частицы пыли. Вот что
мы называем ч и с т о й в о д о й! Много ученых работает над решением трудной
проблемы – получить абсолютно чистую воду. Но пока получить такую ультрачистую
воду не удалось. Однако вы можете возразить, что есть дистиллированная вода.
Кстати, что она собой представляет?
На самом деле мы получаем такую воду, когда стерилизуем банки перед
консервированием. Переворачиваем банку вверх дном, помещаем ее над кипящей водой.
На донышке банки появляются капельки, это и есть дистиллированная вода. Но как
только мы перевернем банку, в нее заходят газы из воздуха, и снова в банке – раствор.
Поэтому грамотные хозяйки стараются сразу после стерилизации заполнить банки
нужным содержимым. Говорят, что продукты в этом случае будут храниться дольше.
Возможно, они правы. Можете поэкспериментировать! Именно потому, что вода
способна растворять в себе различные вещества, ученые не могут до сих пор получить
идеально чистую воду в больших объемах. А она бы так пригодилась, например, в
медицине для приготовления лекарств.
Кстати, находясь в стакане, вода «растворяет» стекло. Поэтому чем толще стекло,
тем дольше прослужат стаканы. А что такое морская вода?
Это раствор, в котором содержится много веществ. Например, поваренная соль. А как
можно выделить поваренную соль из морской воды?
Выпариванием. Кстати, именно так поступали наши предки. В Онеге были солеварни,
где из морской воды выпаривали соль. Соль продавали новгородским купцам, покупали
своим невестам и женам дорогие украшения, шикарные ткани. Таких нарядов, как у
поморок, не было даже у московских модниц. А все лишь благодаря знаниям свойств
растворов! Итак, сегодня мы с вами говорим о растворах и растворимости. Запишем в
тетради определение раствора.
Раствор – однородная система, состоящая из молекул растворителя и растворённого
вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия.
Раccмотрим схемы 1–2 и разберем, какие бывают растворы.
Какой из растворов вы предпочтете, готовя суп? Почему?
Определите, где разбавленный раствор, где концентрированный раствор медного
купороса?
рис. 1
рис. 2
Если в определённом объёме раствора содержится мало растворённого вещества, то
такой раствор называют разбавленным, если много – концентрированным.
Определите, где какой раствор?
Не следует смешивать понятия «насыщенный» и «концентрированный» раствор,
«ненасыщенный» и «разбавленный» раствор.
Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие мало, а третьи – не растворяются
совсем. Посмотрите видео "РАСТВОРИМОСТЬ ТВЁРДЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ"
Выполните задание в тетради: Распределите предложенные вещества - СO2 , H2, O2 ,
H2SO4, Уксус, NaCl, Мел, Ржавчина, Растительное масло, Спирт в пустые столбики
таблицы 1, используя свой жизненный опыт.
Таблица 1
Растворенное
вещество
Примеры веществ
Растворимые Малорастворимые
Газ
Жидкость
Твердое вещество
Проверка
А можете ли вы сказать о растворимости FeSO4?
Как же быть?
Для того чтобы определить растворимость веществ в воде, мы будем пользоваться
таблицей растворимости солей, кислот и оснований в воде. Она находится в
приложениях к уроку.
В верхней строке таблицы – катионы, в левом столбце – анионы; ищем точку
пересечения, смотрим букву – это и есть растворимость.
Н – нерастворимые вещества (меньше 0,01 г в 100 г воды),
М – малорастворимые (0,01–10 г в 100 г воды),
Р – растворимые (более 10 г в 100 г воды).
Определим растворимость солей: AgNO3, AgCl, CaSO4.
Растворимость увеличивается с ростом температуры (бывают исключения). Вы
прекрасно знаете, что удобнее и быстрее растворять сахар в горячей, а не в холодной
воде. Посмотрите "Тепловые явления при растворении"
Попробуйте сами, пользуясь таблицей, определить растворимость веществ.
Задание. Определить растворимость следующих веществ: AgNO3, Fe(OH)2, Ag2SO3,
Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, KOH.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ по теме «Растворы»
Раствор – однородная система, состоящая из молекул растворителя и растворённого
вещества, между которыми происходят физические и химические взаимодействия.
Насыщенный раствор – это раствор, в котором данное вещество при данной температуре
больше не растворяется.
Ненасыщенный раствор - это раствор, в котором при данной температуре вещество ещё
может растворяться.
Суспензией называют взвесь, в которой мелкие частицы твёрдого вещества равномерно
распределены между молекулами воды.
Эмульсией называют взвесь, в которой мелкие капельки какой-либо жидкости
распределены между молекулами другой жидкости.
Разбавленные растворы - растворы с небольшим содержанием растворенного вещества.
Концентрированные растворы - растворы с большим содержанием растворенного
вещества.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
По соотношению преобладания числа частиц, переходящих в раствор или удаляющихся из
раствора, различают растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные. По
относительным количествам растворенного вещества и растворителя растворы
подразделяют на разбавленные и концентрированные.
Раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется,
т.е. раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом, называют
насыщенным, а раствор, в котором еще можно растворить добавочное количество
данного вещества, - ненасыщенным.
Насыщенный раствор содержит максимально возможное (для данных условий)
количество растворенного вещества. Следовательно, насыщенным раствором является
такой раствор, который находится в равновесии с избытком растворенного вещества.
Концентрация насыщенного раствора (растворимость) для данного вещества при
строго определенных условиях (температура, растворитель) - величина постоянная.
Раствор, содержащий растворенного вещества больше, чем его должно быть в данных
условиях в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Пересыщенные растворы
представляют собой неустойчивые, неравновесные системы, в которых наблюдается
самопроизвольный переход в равновесное состояние. При этом выделяется избыток
растворенного вещества, и раствор становится насыщенным.
Насыщенный и ненасыщенный растворы нельзя путать с разбавленным и
концентрированным. Разбавленные растворы - растворы с небольшим содержанием
растворенного вещества; концентрированные растворы - растворы с большим
содержанием растворенного вещества. Необходимо подчеркнуть, что понятие
разбавленный и концентрированный растворы являются относительными,
выражающими только соотношение количеств растворенного вещества и растворителя
в растворе.