§ 23. Свойства кислорода
1. Охарактеризуйте физические и химические свойства кислорода. Составьте уравнения соответствующих химических реакций. Под формулами веществ напишите их названия, а над формулами поставьте валентность элементов в соединениях.
Физические свойства.
Бесцветный газ без вкуса и запаха. Мало растворим в воде: 3,1 объема кислорода растворяются в 100 объемах воды при 20° C. Немного тяжелее воздуха (плотность кислорода 1,43 г/л, а плотность воздуха 1,29 г/л).
t°кип. = -183° С;
t°пл. = -218,8° С.
Химические свойства.
При нагревании энергично реагирует со многими веществами с выделением света и теплоты. Такие реакции называют реакциями горения.
2. Как может протекать взаимодействие веществ с кислородом?
При н.у. (нормальных условиях) реакции, как правило, протекают медленно и незаметно для наблюдателя.
При нагревании реакции часто происходят интенсивно, с выделением света и тепла. Такие реакции называют реакциями горения.
Наиболее часто, в химических реакциях, кислород выступает в роли окислителя. Такие реакции относят к реакциям окисления. В большинстве реакций окисления, с участием кислорода, образуются оксиды.
3. Приведите примеры медленного взаимодействия веществ с кислородом.
Гниение навоза, листьев и других органических веществ. Процесс дыхания в живых организмах. Ржавление железа и окисление других металлов.
4. Какие вещества называют оксидами? Напишите уравнения химических реакций, в результате которых образуются оксиды следующих химических элементов: а) кремния; б) цинка; в) бария; г) водорода; д) алюминия. Дайте названия этим оксидам.
Оксиды — бинарные (состоящие из двух химических элементов) соединения, в состав которых входит кислород*.
*Кислород должен быть в степени окисления -2. Существует немало бинарных соединений, где кислород может быть -1 (пероксиды) и даже иметь положительную степень окисления (например, OF2 — фторид кислорода (II)).
а) Si + O2 = SiO2 — оксид кремния (IV)
Zn + O2 = ZnO — оксид цинка (если элемент имеет постоянную валентность, то ее не нужно указывать в скобках)
Ba + O2 = BaO — оксид бария
2H2 + O2 = 2H2O — оксид водорода, вода
4Al + 3O2 = 2Al2O3 — оксид алюминия
5. При разложении основного карбоната меди (минерала малахита) CuCO3 • Cu(OH)2 образуются три оксида. Напишите уравнение этой реакции.
CuCO3• Cu(OH)2 = 2CuO + CO2 + H2O
6. Составьте уравнения реакций, протекающих при горении: а) фосфора; б) алюминия.
а) 4P + 5O2 = 2P2O5
б) 4Al + 3O2 = 2Al2O3
7. Определите, какое из соединений железа — Fe2O3 или Fe3O4 — богаче железом.
На самом деле это видно сразу 🙂 2/3 = 0,67, а 3/4 = 0,75.
Но мы ведь не ищем легких путей, верно? 😉
w (Fe) = x*Ar (Fe) / Mr (FexOy)
Для Fe2O3:
w (Fe) = 2*56 / (2*56 + 3*16) = 112 / 160 = 0,7 = 70%
Для Fe3O4:
w (Fe) = 3*56 / (3*56 + 4*16) = 168 / 232 = 0,724 = 72,4%
Тестовые задания
1. Определите вещество по описанию: бесцветный газ, без вкуса и запаха, малорастворим в воде. При давлении 760 мм. рт. ст. и температуре — 218,8° С затвердевает.
1) кислород
2) водород
3) углекислый газ
4) сероводород
Ответ: 1) кислород
2. Реакция горения фосфора в кислороде относится к реакциям
1) соединения
2) разложения
3) замещения
4) окисления
Ответ: правильных ответов здесь, на самом деле, сразу два — это и реакция соединения (1) и реакция окисления (4).