Вариант 3 1. Напишите уравнения реакций горения в кислороде: а) фосфора; б) магния; в) этилена С2Н4 (углерод в образую- щемся оксиде четырёхвалентен). Назовите продукты реакций. 2. Перечислите известные вам области применения кисло- рода. Укажите, на каких свойствах кислорода они основаны. 3. Рассчитайте количество вещества и массу кислорода, об- разующегося при разложении 24,5 г хлората калия КС103. Уравнение реакции: 2KClO3 = 2KCl + 3O2↑

Задание 1

а) Горение фосфора в кислороде:

Фосфор может образовывать два оксида: оксид фосфора(III) (P₂O₃) и оксид фосфора(V) (P₂O₅). Какой именно оксид образуется, зависит от условий реакции и количества кислорода. Если не указано иное, обычно предполагается образование P₂O₅.

Уравнение реакции:

$$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$$

Продукт реакции: оксид фосфора(V) (P₂O₅).

б) Горение магния в кислороде:

$$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$$

Продукт реакции: оксид магния (MgO).

в) Горение этилена (C₂H₄) в кислороде:

$$C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$$

Продукты реакции: углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O).

Задание 2

Области применения кислорода:

• Медицина: для поддержания дыхания при заболеваниях легких и сердечно-сосудистой системы, в анестезиологии и реанимации.
• Промышленность: в металлургии для выплавки стали, в химической промышленности для производства различных веществ, в ракетном топливе в качестве окислителя.
• Сварка и резка металлов: кислород используется в сочетании с горючими газами для создания высоких температур.
• Очистка сточных вод: для окисления органических загрязнений.

Свойства кислорода, на которых основаны эти применения:

• Поддержание горения: кислород является сильным окислителем и необходим для горения.
• Окислительные свойства: кислород активно взаимодействует с различными веществами, окисляя их.
• Жизнеобеспечение: кислород необходим для дыхания живых организмов.

Задание 3

Дано: m(KClO₃) = 24,5 г

Уравнение реакции: 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

1. Рассчитаем молярную массу KClO₃:

M(KClO₃) = 39 (K) + 35,5 (Cl) + 3 × 16 (O) = 122,5 г/моль

2. Рассчитаем количество вещества KClO₃:

$$n(KClO_3) = \frac{m(KClO_3)}{M(KClO_3)} = \frac{24,5 \text{ г}}{122,5 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$$

3. По уравнению реакции 2 моль KClO₃ образуют 3 моль O₂. Следовательно, количество вещества O₂:

$$n(O_2) = \frac{3}{2} \cdot n(KClO_3) = \frac{3}{2} \cdot 0,2 \text{ моль} = 0,3 \text{ моль}$$

4. Рассчитаем молярную массу O₂:

M(O₂) = 2 × 16 = 32 г/моль

5. Рассчитаем массу O₂:

$$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 0,3 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 9,6 \text{ г}$$

Ответ: n(O₂) = 0,3 моль; m(O₂) = 9,6 г