Номер 641, страница 111 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

641. Укажите вещества, которые образуются в результате взаимодействия:

а) 2 моль $ \text{HCl} $ с 1 моль $ \text{CuO} $;

б) 3 моль $ \text{H}_2\text{SO}_4 $ с 2 моль $ \text{Al(OH)}_3 $;

в) 2 моль $ \text{KOH} $ с 1 моль $ \text{H}_2\text{SO}_4 $;

г) 3 моль $ \text{NaOH} $ с 1 моль $ \text{H}_3\text{PO}_4 $.

Определите степени окисления атомов в составе продуктов реакции.

Для решения задачи необходимо для каждого случая написать уравнение реакции, определить продукты и расставить степени окисления для всех атомов в составе продуктов.

Взаимодействие соляной кислоты ($HCl$), являющейся сильной кислотой, с оксидом меди(II) ($CuO$), который является основным оксидом. Это реакция обмена, приводящая к образованию соли и воды. Мольное соотношение реагентов $2:1$ соответствует стехиометрическому уравнению реакции.

Уравнение реакции:

$2HCl + CuO \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Продуктами реакции являются хлорид меди(II) ($CuCl_2$) и вода ($H_2O$).

Определим степени окисления атомов в продуктах:

• В хлориде меди(II), $CuCl_2$: хлор как более электроотрицательный элемент имеет степень окисления $-1$. Так как молекула электронейтральна, степень окисления меди ($x$) можно рассчитать: $x + 2 \cdot (-1) = 0 \Rightarrow x = +2$. Таким образом, $Cu\stackrel{+2}{Cl_2}\stackrel{-1}{}$.
• В воде, $H_2O$: кислород имеет степень окисления $-2$, а водород $+1$. Таким образом, $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Ответ: Образуются хлорид меди(II) $Cu\stackrel{+2}{Cl_2}\stackrel{-1}{}$ и вода $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Взаимодействие серной кислоты ($H_2SO_4$) с гидроксидом алюминия ($Al(OH)_3$) является реакцией нейтрализации. Заданное мольное соотношение ($3$ моль кислоты и $2$ моль основания) соответствует полной нейтрализации с образованием средней соли и воды.

Уравнение реакции:

$3H_2SO_4 + 2Al(OH)_3 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

Продуктами реакции являются сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) и вода ($H_2O$).

Определим степени окисления атомов в продуктах:

• В сульфате алюминия, $Al_2(SO_4)_3$: алюминий всегда имеет степень окисления $+3$ в соединениях. Кислород $-2$. Степень окисления серы ($x$) в сульфат-ионе $(SO_4)^{2-}$: $x + 4 \cdot (-2) = -2 \Rightarrow x = +6$. Таким образом, $\stackrel{+3}{Al_2}(\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4})_3$.
• В воде, $H_2O$: водород $+1$, кислород $-2$. Таким образом, $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Ответ: Образуются сульфат алюминия $\stackrel{+3}{Al_2}(\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4})_3$ и вода $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Взаимодействие гидроксида калия ($KOH$), сильного основания (щелочи), с серной кислотой ($H_2SO_4$), сильной двухосновной кислотой. Соотношение реагентов $2:1$ указывает на полную нейтрализацию кислоты с образованием средней соли и воды.

Уравнение реакции:

$2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Продуктами реакции являются сульфат калия ($K_2SO_4$) и вода ($H_2O$).

Определим степени окисления атомов в продуктах:

• В сульфате калия, $K_2SO_4$: калий (щелочной металл) всегда имеет степень окисления $+1$. Степень окисления в сульфат-ионе $(SO_4)^{2-}$: сера $+6$, кислород $-2$. Таким образом, $\stackrel{+1}{K_2}\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4}$.
• В воде, $H_2O$: водород $+1$, кислород $-2$. Таким образом, $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Ответ: Образуются сульфат калия $\stackrel{+1}{K_2}\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4}$ и вода $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Взаимодействие гидроксида натрия ($NaOH$), сильного основания (щелочи), с ортофосфорной кислотой ($H_3PO_4$), трехосновной кислотой средней силы. Мольное соотношение реагентов $3:1$ указывает на полную нейтрализацию кислоты с образованием средней соли и воды.

Уравнение реакции:

$3NaOH + H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

Продуктами реакции являются фосфат натрия ($Na_3PO_4$) и вода ($H_2O$).

Определим степени окисления атомов в продуктах:

• В фосфате натрия, $Na_3PO_4$: натрий (щелочной металл) имеет степень окисления $+1$. Кислород $-2$. Степень окисления фосфора ($x$) в фосфат-ионе $(PO_4)^{3-}$: $x + 4 \cdot (-2) = -3 \Rightarrow x = +5$. Таким образом, $\stackrel{+1}{Na_3}\stackrel{+5}{P}\stackrel{-2}{O_4}$.
• В воде, $H_2O$: водород $+1$, кислород $-2$. Таким образом, $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.

Ответ: Образуются фосфат натрия $\stackrel{+1}{Na_3}\stackrel{+5}{P}\stackrel{-2}{O_4}$ и вода $\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$.