Конспект параграфа 23 по химии 8 класс «Оксиды, их классификация и химические свойства» УМК Габриелян Базовый уровень с 2023 года + Ответы на вопросы в конце параграфа. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Химия Габриелян Конспект §23 Базовый уровень.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника
Химия 8 класс Габриелян (баз.)
Конспект § 23. Оксиды, их классификация
и химические свойства.
По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие (основные и кислотные) и несолеобразующие.
Основные оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду. Им соответствуют основания. Их образуют металлы с валентностью I или II (например, Na₂O, CaO, MgO, CuO). Реакция с кислотой: CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O.
Кислотные оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду. Им соответствуют кислоты. Их образуют неметаллы или металлы с высокой валентностью (например, CO₂, SO₃, P₂O₅, CrO₃). Реакция со щелочью: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.
Основные и кислотные оксиды реагируют друг с другом, образуя соли (CaO + SiO₂ →t° CaSiO₃).
Несолеобразующие оксиды не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами и солей не образуют. Примеры: CO, N₂O, NO.
Способы получения оксидов:
- Горение металлов и неметаллов в кислороде (2Mg + O₂ → 2MgO).
- Горение сложных веществ (CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O).
- Разложение гидроксидов и солей (CaCO₃ →t° CaO + CO₂↑).
ОТВЕТЫ на вопросы на странице 105
№ 1. Какие вещества называют оксидами? На какие группы они делятся? Найдите сходство и различия в свойствах этих групп оксидов.
Решение:
Оксиды — это бинарные соединения, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород в степени окисления -2.
Оксиды делятся на две большие группы:
1. Солеобразующие (образуют соли при взаимодействии с кислотами или основаниями).
2. Несолеобразующие (безразличные) — не образуют солей (например, CO, NO, N₂O).
Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на:
* Основные оксиды (соответствуют основаниям). Образуют металлы со степенью окисления +1, +2 (кроме Zn, Be, Al, Sn, Pb). Например: Na₂O, CaO, FeO.
* Кислотные оксиды (соответствуют кислотам). Образуют неметаллы и металлы в высоких степенях окисления (+5, +6, +7). Например: CO₂, SO₃, P₂O₅, CrO₃.
* Амфотерные оксиды (проявляют двойственные свойства). Образуют металлы со степенью окисления +3, +4, а также Zn, Be, Sn, Pb. Например: ZnO, Al₂O₃, Fe₂O₃.
Сходства и различия в свойствах:
Сходство: Все солеобразующие оксиды реагируют с кислотами или щелочами, образуя соли.
Различия:
* Основные оксиды реагируют с кислотами (и кислотными оксидами), но НЕ реагируют с основаниями (щелочами).
* Кислотные оксиды реагируют с основаниями (и основными оксидами), но НЕ реагируют с кислотами.
* Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами, и со щелочами (проявляя двойственность).
Ответ: Оксиды — соединения из двух элементов, один из которых кислород. Делятся на солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие. Основные реагируют с кислотами, кислотные — с щелочами, амфотерные — и с тем, и с другим.
№ 2. Приведите примеры гидроксидов — оснований и кислородсодержащих кислот — соответствующих солеобразующим оксидам.
Решение:
* Основный оксид → Основание (гидроксид металла)
* Na₂O → NaOH (гидроксид натрия, щёлочь)
* CaO → Ca(OH)₂ (гидроксид кальция, щёлочь)
* FeO → Fe(OH)₂ (гидроксид железа(II), нерастворимое основание)
* Кислотный оксид → Кислородсодержащая кислота
* CO₂ → H₂CO₃ (угольная кислота)
* SO₃ → H₂SO₄ (серная кислота)
* P₂O₅ → H₃PO₄ (ортофосфорная кислота)
Ответ: Примеры соответствия: Na₂O (оксид натрия) — NaOH (гидроксид натрия); CO₂ (углекислый газ) — H₂CO₃ (угольная кислота).
№ 3. Назовите основные способы получения оксидов и проиллюстрируйте их уравнениями реакций.
Решение:
1. Горение простых веществ (металлов и неметаллов) в кислороде:
* \( 4\text{Al} + 3\text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{Al}_2\text{O}_3 \) (оксид алюминия)
* \( \text{S} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} \text{SO}_2 \) (оксид серы(IV))
2. Горение сложных веществ:
* \( \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \xrightarrow{t} \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) (метан → углекислый газ)
3. Разложение нерастворимых оснований (при нагревании):
* \( \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O} \) (гидроксид меди(II) → оксид меди(II))
4. Разложение некоторых кислот и солей:
* \( \text{H}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{t} \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow \) (угольная кислота)
* \( \text{CaCO}_3 \xrightarrow{t} \text{CaO} + \text{CO}_2\uparrow \) (карбонат кальция → оксид кальция)
Ответ: Основные способы: горение, разложение. Примеры: \( 2\text{Mg} + \text{O}_2 = 2\text{MgO} \), \( 2\text{Fe(OH)}_3 = \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \).
Примените свои знания
№ 4. Запишите формулы оксидов, соответствующих следующим гидроксидам:
Решение:
Чтобы получить оксид из гидроксида, нужно «отнять» воду (\( H_2O \)) от формулы кислоты или основания, соблюдая валентность (степень окисления) элемента.
а) Серная кислота \( H_2SO_4 \).
Отнимаем \( H_2O \). Остается \( SO_3 \).
Ответ: \( SO_3 \) (оксид серы(VI)).
б) Марганцовая кислота \( HMnO_4 \).
У марганца степень окисления +7.
Формула оксида: \( Mn_2O_7 \) (оксид марганца(VII)). *Проверка: \( 2HMnO_4 — H_2O = Mn_2O_7 \).*
Ответ: \( Mn_2O_7 \).
в) Гидроксид железа(III) \( Fe(OH)_3 \).
У железа степень окисления +3.
Формула оксида: \( Fe_2O_3 \) (оксид железа(III)). *Проверка: \( 2Fe(OH)_3 — 3H_2O = Fe_2O_3 \).*
Ответ: \( Fe_2O_3 \).
г) Гидроксид свинца(IV) \( Pb(OH)_4 \).
У свинца степень окисления +4.
Формула оксида: \( PbO_2 \) (оксид свинца(IV)).
Ответ: \( PbO_2 \).
д) Хлорная кислота \( HClO_4 \).
У хлора степень окисления +7.
Формула оксида: \( Cl_2O_7 \) (оксид хлора(VII)).
Ответ: \( Cl_2O_7 \).
№ 5. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Решение:
а) Ca → CaO → Ca(OH)₂ → CaCl₂
1. \( 2\text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CaO} \) (горение кальция)
2. \( \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 \) (гашение извести)
3. \( \text{Ca(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) (реакция нейтрализации)
б) Cu → CuO → CuSO₄ → +NaOH → Cu(OH)₂ → CuO → Cu
1. \( 2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{CuO} \) (окисление меди)
2. \( \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \) (взаимодействие с кислотой)
3. \( \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \) (осаждение гидроксида)
4. \( \text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O} \) (разложение при нагревании)
5. \( \text{CuO} + \text{H}_2 \xrightarrow{t} \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \) (восстановление водородом)
в) Фосфор → оксид фосфора(V) → фосфорная кислота → фосфат калия
1. \( 4\text{P} + 5\text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{P}_2\text{O}_5 \) (горение фосфора)
2. \( \text{P}_2\text{O}_5 + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_3\text{PO}_4 \) (взаимодействие с водой)
3. \( \text{H}_3\text{PO}_4 + 3\text{KOH} \rightarrow \text{K}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} \) (нейтрализация щелочью)
г) Кремний → оксид кремния(IV) → силикат натрия → +HCl → кремниевая кислота → оксид кремния(IV)
1. \( \text{Si} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} \text{SiO}_2 \) (горение кремния)
2. \( \text{SiO}_2 + 2\text{NaOH} \xrightarrow{t} \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O} \) (сплавление со щелочью)
3. \( \text{Na}_2\text{SiO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{H}_2\text{SiO}_3\downarrow + 2\text{NaCl} \) (получение кремниевой кислоты)
4. \( \text{H}_2\text{SiO}_3 \xrightarrow{t} \text{SiO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) (разложение кислоты)
№ 6. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 730 г 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора? Какое количество вещества карбоната кальция потребуется для реакции?
Дано:
\( m_{р-ра}(HCl) = 730 \) г
\( \omega(HCl) = 20\% = 0,2 \)
\( V_m = 22,4 \) л/моль (н.у.)
Найти: \( V(CO_2) \) — ? \( n(CaCO_3) \) — ?
Решение:
1. Составляем уравнение реакции.
Мрамор — это карбонат кальция \( CaCO_3 \).
\( \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow \)
2. Находим массу чистого HCl в растворе.
\( m(HCl) = m_{р-ра} \cdot \omega = 730 \cdot 0,2 = 146 \) г.
3. Находим количество вещества HCl.
\( M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \) г/моль.
\( n(HCl) = \frac{m}{M} = \frac{146}{36,5} = 4 \) моль.
4. Определяем количество вещества \( CO_2 \) и \( CaCO_3 \) по уравнению реакции.
По уравнению: \( n(CaCO_3) : n(HCl) : n(CO_2) = 1 : 2 : 1 \).
Значит:
\( n(CO_2) = \frac{n(HCl)}{2} = \frac{4}{2} = 2 \) моль.
\( n(CaCO_3) = \frac{n(HCl)}{2} = 2 \) моль.
5. Находим объем углекислого газа.
\( V(CO_2) = n \cdot V_m = 2 \cdot 22,4 = 44,8 \) л.
Ответ: Объем углекислого газа: 44,8 л.
Количество вещества карбоната кальция: 2 моль.
№ 7. Подготовьте сообщение о свойствах и областях применения одного из оксидов металла или неметалла. Аргументируйте выбор оксида.
Мое сообщение: Оксид углерода(IV) — углекислый газ (CO₂)
Аргументация выбора:
Я выбрал углекислый газ, потому что это один из самых важных оксидов на Земле. Мы выдыхаем его, растения его поглощают для фотосинтеза, и он используется в огромном количестве бытовых и промышленных процессов. С ним мы сталкиваемся каждый день: от газировки до огнетушителей.
Свойства:
1. Физические: Это бесцветный газ, без запаха, тяжелее воздуха (поэтому его можно «переливать» из сосуда в сосуд). При сильном охлаждении превращается в твердую массу — «сухой лед», который испаряется (возгоняется), минуя жидкую фазу. Не поддерживает горение (кроме горения магния).
2. Химические: Это типичный кислотный оксид.
* Реагирует с водой: \( CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \) (угольная кислота, слабая, поэтому раствор имеет кисловатый вкус).
* Реагирует со щелочами: \( CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O \) (образуется сода).
* Реагирует с основными оксидами: \( CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3 \) (известняк).
* Качественная реакция: \( CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O \) (помутнение известковой воды).
Применение:
1. Пищевая промышленность: Производство газированных напитков, минеральной воды. «Сухой лед» используется для охлаждения продуктов.
2. Пожаротушение: Углекислота вытесняет кислород, поэтому углекислотные огнетушители незаменимы для тушения электроприборов и горючих жидкостей.
3. Медицина: Используется для создания «искусственной атмосферы» при операциях (карбокситерапия) и для стимуляции дыхания (карбоген — смесь с кислородом).
4. Химическая промышленность: Синтез мочевины (удобрения), получение соды.
5. Металлургия: Иногда используется как защитный газ при сварке (в смесях с аргоном).
Вы смотрели: Конспект параграфа 23 по химии 8 класс «Оксиды, их классификация и химические свойства» УМК Габриелян Базовый уровень + Ответы на вопросы в конце параграфа. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Химия Габриелян Конспект §23 Базовый уровень. Цитаты из пособия 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.