Номер 7, страница 135 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. В каком из амфотерных оксидов — $ZnO$ или $Al_2O_3$ — массовая доля металла больше? Составьте уравнения реакций этого оксида с твердым гидроксидом калия; с азотной кислотой.

В каком из амфотерных оксидов — ZnO или Al₂O₃ — массовая доля металла больше?

Дано:
Амфотерные оксиды: $ZnO$ и $Al_2O_3$.
Относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы:
$Ar(Zn) = 65$ а.е.м.
$Ar(Al) = 27$ а.е.м.
$Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:
Сравнить массовую долю цинка $\omega(Zn)$ в $ZnO$ и массовую долю алюминия $\omega(Al)$ в $Al_2O_3$.

Решение:
Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется по формуле:
$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{соединения})}$
где $n$ — число атомов данного элемента в формульной единице вещества, $Ar(\text{элемента})$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(\text{соединения})$ — относительная молекулярная масса соединения.
1. Вычислим относительные молекулярные массы оксидов:
$Mr(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O) = 65 + 16 = 81$
$Mr(Al_2O_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$
2. Вычислим массовую долю цинка в оксиде цинка:
$\omega(Zn) = \frac{1 \cdot Ar(Zn)}{Mr(ZnO)} = \frac{65}{81} \approx 0.8025$, или $80.25\%$.
3. Вычислим массовую долю алюминия в оксиде алюминия:
$\omega(Al) = \frac{2 \cdot Ar(Al)}{Mr(Al_2O_3)} = \frac{2 \cdot 27}{102} = \frac{54}{102} \approx 0.5294$, или $52.94\%$.
4. Сравним полученные значения массовых долей металлов:
$80.25\% (Zn \text{ в } ZnO) > 52.94\% (Al \text{ в } Al_2O_3)$.
Следовательно, массовая доля металла больше в оксиде цинка.

Ответ: Массовая доля металла больше в оксиде цинка ($ZnO$).

Составьте уравнения реакций этого оксида с твердым гидроксидом калия; с азотной кислотой.

Решение:
Оксид с большей массовой долей металла — это оксид цинка ($ZnO$). Поскольку $ZnO$ является амфотерным оксидом, он реагирует как с кислотами, так и со щелочами.
1. Реакция с твердым гидроксидом калия ($KOH$). При сплавлении (нагревании) оксид цинка проявляет кислотные свойства, в результате чего образуется средняя соль — цинкат калия и вода:
$ZnO + 2KOH_{\text{(тв.)}} \xrightarrow{t} K_2ZnO_2 + H_2O$
2. Реакция с азотной кислотой ($HNO_3$). При взаимодействии с кислотой оксид цинка проявляет основные свойства, вступая в реакцию обмена с образованием соли (нитрата цинка) и воды:
$ZnO + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O$

Ответ: $ZnO + 2KOH_{\text{(тв.)}} \xrightarrow{t} K_2ZnO_2 + H_2O$; $ZnO + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O$.