Номер 192, страница 42 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

192. Замените знак вопроса на формулы соответствующих веществ и расставьте коэффициенты в следующих схемах химических реакций:

а) $Fe_2O_3 + HNO_3 \rightarrow ? + ?;$

б) $KOH + ? \rightarrow K_2S + H_2O;$

в) $Na_2O + ? \rightarrow Na_3PO_4 + ?;$

г) $H_2SiO_3 \rightarrow ? + H_2O;$

д) $Mg + ? \rightarrow MgSO_4 + ?;$

е) $CaO + ? \rightarrow CaCO_3;$

ж) $? + P_2O_5 \rightarrow K_3PO_4;$

з) $? + ? \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow;$

и) $? + H_2O \rightarrow H_3PO_4;$

к) $? + ? \rightarrow FeCl_3 + H_2O.$

а) В данной схеме представлена реакция обмена между основным оксидом (оксид железа(III) $Fe_2O_3$) и кислотой (азотная кислота $HNO_3$). В результате реакции образуются соль и вода. Соль, нитрат железа(III), имеет формулу $Fe(NO_3)_3$, так как железо в оксиде имеет степень окисления +3. Второй продукт — вода $H_2O$.
Схема реакции: $Fe_2O_3 + HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2O$.
Для уравнивания сначала ставим коэффициент 2 перед $Fe(NO_3)_3$, чтобы уравнять атомы железа. Затем ставим коэффициент 6 перед $HNO_3$, чтобы уравнять кислотные остатки $NO_3$. Наконец, ставим коэффициент 3 перед $H_2O$, чтобы уравнять атомы водорода и кислорода.

Ответ: $Fe_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$

б) Это реакция нейтрализации между основанием (гидроксид калия $KOH$) и кислотой. Продукты — соль (сульфид калия $K_2S$) и вода ($H_2O$). Соль $K_2S$ образована катионом калия $K^+$ и сульфид-анионом $S^{2-}$. Следовательно, недостающий реагент — это сероводородная кислота $H_2S$.
Схема реакции: $KOH + H_2S \rightarrow K_2S + H_2O$.
Для уравнивания ставим коэффициент 2 перед $KOH$, чтобы уравнять атомы калия. Затем ставим коэффициент 2 перед $H_2O$, чтобы сбалансировать атомы водорода и кислорода.

Ответ: $2KOH + H_2S \rightarrow K_2S + 2H_2O$

в) В этой схеме основной оксид (оксид натрия $Na_2O$) реагирует с кислотой, образуя соль (фосфат натрия $Na_3PO_4$) и воду ($H_2O$). Кислота, содержащая фосфат-анион $PO_4^{3-}$, — это ортофосфорная кислота $H_3PO_4$.
Схема реакции: $Na_2O + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + H_2O$.
Для уравнивания ставим коэффициент 2 перед $H_3PO_4$ и 2 перед $Na_3PO_4$, чтобы уравнять фосфор. Затем ставим 3 перед $Na_2O$, чтобы уравнять натрий (6 атомов). Наконец, ставим 3 перед $H_2O$, чтобы уравнять водород (6 атомов). Проверка по кислороду ($3 + 8 = 8 + 3$) показывает, что всё верно.

Ответ: $3Na_2O + 2H_3PO_4 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$

г) Это реакция разложения кремниевой кислоты $H_2SiO_3$ при нагревании. Нерастворимые в воде кислоты, как правило, разлагаются на соответствующий кислотный оксид и воду. Для кремниевой кислоты это оксид кремния(IV) $SiO_2$ и вода $H_2O$.
Схема реакции: $H_2SiO_3 \rightarrow SiO_2 + H_2O$.
Данное уравнение уже сбалансировано, коэффициенты не требуются.

Ответ: $H_2SiO_3 \rightarrow SiO_2 + H_2O$

д) Здесь представлена реакция замещения между металлом (магний $Mg$) и кислотой. Продукты — соль (сульфат магния $MgSO_4$) и водород ($H_2$). Кислота, содержащая сульфат-анион $SO_4^{2-}$, — это серная кислота $H_2SO_4$.
Схема реакции: $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$.
Уравнение уже сбалансировано, так как количество всех атомов слева и справа одинаково.

Ответ: $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$

е) Это реакция соединения между основным оксидом (оксид кальция $CaO$) и кислотным оксидом. Продукт — соль (карбонат кальция $CaCO_3$). Кислотный оксид, соответствующий карбонат-аниону $CO_3^{2-}$, — это диоксид углерода (углекислый газ) $CO_2$.
Схема реакции: $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$.
Уравнение сбалансировано, коэффициенты не нужны.

Ответ: $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$

ж) В этой схеме кислотный оксид (оксид фосфора(V) $P_2O_5$) реагирует с основным оксидом, образуя соль (фосфат калия $K_3PO_4$). Основной оксид, содержащий калий, — это оксид калия $K_2O$.
Схема реакции: $K_2O + P_2O_5 \rightarrow K_3PO_4$.
Для баланса ставим коэффициент 2 перед $K_3PO_4$ (чтобы уравнять фосфор), а затем коэффициент 3 перед $K_2O$ (чтобы уравнять калий).

Ответ: $3K_2O + P_2O_5 \rightarrow 2K_3PO_4$

з) Продукты реакции — соль (хлорид цинка $ZnCl_2$) и водород ($H_2$) — указывают на реакцию замещения между металлом и кислотой. Металл — цинк $Zn$, а кислота, содержащая хлорид-анион $Cl^-$, — соляная кислота $HCl$.
Схема реакции: $Zn + HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.
Для уравнивания ставим коэффициент 2 перед $HCl$, чтобы сбалансировать атомы хлора и водорода.

Ответ: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

и) Это реакция соединения воды ($H_2O$) с кислотным оксидом, в результате которой образуется кислота (ортофосфорная кислота $H_3PO_4$). Кислотный оксид, соответствующий ортофосфорной кислоте, — это оксид фосфора(V) $P_2O_5$.
Схема реакции: $P_2O_5 + H_2O \rightarrow H_3PO_4$.
Чтобы уравнять атомы фосфора, ставим коэффициент 2 перед $H_3PO_4$. Затем, чтобы уравнять атомы водорода, ставим коэффициент 3 перед $H_2O$.

Ответ: $P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

к) Продукты реакции — соль (хлорид железа(III) $FeCl_3$) и вода ($H_2O$) — указывают на реакцию нейтрализации. Реагентами являются кислота и основный оксид или основание. Кислота — соляная ($HCl$), а основный оксид, содержащий железо(III), — оксид железа(III) $Fe_2O_3$.
Схема реакции: $Fe_2O_3 + HCl \rightarrow FeCl_3 + H_2O$.
Сначала уравниваем железо, ставя коэффициент 2 перед $FeCl_3$. Затем уравниваем хлор, ставя 6 перед $HCl$. Наконец, уравниваем водород и кислород, ставя 3 перед $H_2O$.

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