Часть ll Параграф 20 ГДЗ Рабочая тетрадь Габриелян Остроумов 9 класс (Химия)
- Составьте уравнения реакций, соответствующих следующим превращениям: $$\mathrm{C}\rightarrow\mathrm{Al}_4\mathrm{C}_3\rightarrow\mathrm{CH}_4\rightarrow\mathrm{CO}_2\rightarrow\mathrm{CaCO}_3$$.
- Дополните схему реакции. Расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса: $$\mathrm{C}+\mathrm{HNO}_3\rightarrow\underline{\hspace{2cm}}+\mathrm{NO}_2+\underline{\hspace{2cm}}$$.
- Заполните схему «Области применения активированного угля», используя дополнительные источники информации.
- Найдите объём метана (н. у.), который образуется при полном гидролизе смеси карбида и оксида алюминия массой $$384\ \text{г}$$, в которой массовая доля оксида составляет $$25\%$$.
- Николай Дмитриевич Зелинский изобрёл _________________. Объясните, как связано его открытие с химией углерода и в каких областях особенно важно его применение.
1. Уравнения реакций для цепочки превращений:
$$3C+4Al=Al_4C_3$$
$$Al_4C_3+12H_2O=4Al(OH)_3+3CH_4$$
$$CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O$$
$$CO_2+CaO=CaCO_3$$
2. Дополняем схему и расставляем коэффициенты:
$$C+4HNO_3=CO_2+4NO_2+2H_2O$$
Степени окисления: $$C^0 \rightarrow C^{+4}$$, $$N^{+5} \rightarrow N^{+4}$$.
Углерод окисляется, значит, он является восстановителем; азот в азотной кислоте восстанавливается, значит, $$HNO_3$$ выступает окислителем.
3. Области применения активированного угля:
- очистка сахарных сиропов в свеклосахарном производстве;
- в фильтрующих противогазах;
- при пищевых отравлениях в виде таблеток;
- в бытовых фильтрах.
4. Найдём объём метана.
Дано:
$$m(\text{смеси})=384\ \text{г}$$
$$\omega(Al_2O_3)=25\%$$
$$M(Al_4C_3)=144\ \text{г/моль}$$
$$V_m=22{,}4\ \text{л/моль}$$
Массовая доля карбида алюминия:
$$\omega(Al_4C_3)=100\%-25\%=75\%$$
Масса карбида алюминия:
$$m(Al_4C_3)=384\cdot 0{,}75=288\ \text{г}$$
Количество вещества карбида алюминия:
$$n(Al_4C_3)=\frac{m}{M}=\frac{288}{144}=2\ \text{моль}$$
По уравнению реакции:
$$Al_4C_3+12H_2O=4Al(OH)_3+3CH_4$$
Из $$1$$ моль $$Al_4C_3$$ получается $$3$$ моль $$CH_4$$, значит:
$$n(CH_4)=2\cdot 3=6\ \text{моль}$$
Объём метана:
$$V(CH_4)=n\cdot V_m=6\cdot 22{,}4=134{,}4\ \text{л}$$
5. Николай Дмитриевич Зелинский изобрёл противогаз.
Это открытие связано с химией углерода, потому что в противогазе используется активированный уголь. Благодаря пористой структуре он хорошо поглощает вредные и токсичные вещества. Особенно важно его применение в фильтрующих противогазах, а также в очистке воздуха и воды.
Ответ
1) $$3C+4Al=Al_4C_3$$; $$Al_4C_3+12H_2O=4Al(OH)_3+3CH_4$$; $$CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O$$; $$CO_2+CaO=CaCO_3$$.
2) $$C+4HNO_3=CO_2+4NO_2+2H_2O$$.
4) $$134{,}4\ \text{л}$$.
5) Противогаз.