Страница 11 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Верны ли утверждения?

А. Распространение запаха духов — это химическое явление.

Б. Горение бумаги — это физическое явление.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба утверждения верны

4) оба утверждения неверны

Решение

Для того чтобы определить, верны ли утверждения, необходимо проанализировать природу каждого из описанных явлений.

А. Распространение запаха духов — это химическое явление.

Распространение запаха происходит благодаря двум физическим процессам: испарению и диффузии. Сначала молекулы духов испаряются, то есть переходят из жидкого состояния в газообразное. Затем эти молекулы в газообразном состоянии смешиваются с молекулами воздуха и распространяются в пространстве — это процесс диффузии. В ходе этих процессов химический состав молекул духов не меняется. Явления, при которых не образуются новые вещества, а изменяется лишь агрегатное состояние или форма тела, называются физическими. Следовательно, распространение запаха духов — это физическое явление. Утверждение А неверно.

Б. Горение бумаги — это физическое явление.

Горение — это химическая реакция, в процессе которой одно вещество (в данном случае бумага, состоящая в основном из целлюлозы) взаимодействует с другим (кислородом из воздуха) с выделением тепла и света. В результате горения бумаги образуются совершенно новые вещества: углекислый газ ($CO_2$), водяной пар ($H_2O$) и зола (смесь минеральных веществ). Так как происходит превращение одних веществ в другие, горение является химическим явлением, а не физическим. Следовательно, утверждение Б неверно.

Поскольку оба утверждения, А и Б, являются неверными, правильный вариант ответа — 4.

Ответ: 4) оба утверждения неверны

8. К физическим явлениям относится

1) лесной пожар

2) выветривание горных пород

3) взрыв петарды

4) гниение мусора

Решение

Для того чтобы определить, какое из явлений является физическим, необходимо проанализировать изменения, происходящие с веществами в каждом из предложенных процессов.

Физические явления — это явления, при которых изменяется форма, размер, положение или агрегатное состояние вещества, но его химический состав остается неизменным. Новые вещества не образуются.

Химические явления (или химические реакции) — это явления, при которых одни вещества превращаются в другие, с новым составом и новыми свойствами.

Рассмотрим каждый вариант:

1) лесной пожар
Это процесс горения древесины. Горение — это химическая реакция, в ходе которой древесина (целлюлоза) взаимодействует с кислородом, образуя новые вещества: углекислый газ, воду, золу. Следовательно, это химическое явление.

2) выветривание горных пород
Выветривание — это процесс разрушения горных пород на поверхности Земли. Оно бывает физическим и химическим. Физическое выветривание — это механическое дробление породы на более мелкие обломки под действием колебаний температуры, замерзания воды в трещинах, ветра и т.д. При этом химический состав породы не меняется. Так как процесс включает в себя физическое разрушение, он относится к физическим явлениям.

3) взрыв петарды
Взрыв петарды происходит в результате быстрой химической реакции горения пороховой смеси. Эта реакция сопровождается выделением большого количества тепла, света и образованием новых газообразных веществ. Это химическое явление.

4) гниение мусора
Гниение — это процесс разложения органических веществ под действием микроорганизмов. В результате этого сложного биохимического процесса образуются новые, более простые вещества. Это химическое явление.

Таким образом, из всех перечисленных вариантов только выветривание горных пород включает в себя процессы, которые являются физическими по своей природе (механическое разрушение), в то время как остальные варианты представляют собой исключительно химические реакции.

Ответ: 2

9. К химическим явлениям относится

1) резка и сварка металла

2) плавление парафина

3) извержение вулкана

4) образование тумана

Химические явления (химические реакции) — это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, новые вещества, обладающие иными химическими и физическими свойствами. Физические явления — это процессы, изменяющие физическое состояние вещества (например, агрегатное состояние) или его форму, но не изменяющие его химический состав.

Рассмотрим предложенные варианты с точки зрения этих определений.

1) резка и сварка металла

Резка металла представляет собой механическое воздействие, которое изменяет только форму и размеры металлического объекта. Химический состав металла при этом не меняется, поэтому резка — это физическое явление. Сварка же, помимо физического процесса плавления металла, включает и химические реакции. При высоких температурах металл может взаимодействовать с кислородом из воздуха (окисление) или компонентами флюса, образуя новые химические соединения (оксиды, шлаки). Таким образом, этот пункт описывает совокупность физического и химического явлений.

2) плавление парафина

Плавление — это переход вещества из твердого состояния в жидкое. При плавлении парафина его химическая формула не изменяется. Меняется лишь агрегатное состояние и взаимное расположение молекул. Это классический пример физического явления.

3) извержение вулкана

Извержение вулкана — это сложный природный процесс, который сопровождается множеством как физических, так и химических явлений. Ключевую роль играют именно химические превращения: в магме под действием высоких температур и давлений происходят сложные химические реакции; при извержении из магмы в результате падения давления и химических превращений выделяются различные газы, такие как диоксид углерода ($CO_2$), диоксид серы ($SO_2$), сероводород ($H_2S$), хлороводород ($HCl$) и другие; некоторые из этих газов, например сероводород, могут гореть при контакте с кислородом воздуха; раскаленная лава вступает в химические реакции с окружающими породами. Поскольку химические превращения являются неотъемлемой и существенной частью этого процесса, извержение вулкана является ярким примером химического явления.

4) образование тумана

Туман — это скопление мельчайших капелек воды или кристалликов льда в приземном слое атмосферы. Он образуется в результате конденсации водяного пара, то есть перехода воды из газообразного состояния в жидкое. Химический состав вещества (воды, $H_2O$) при этом не меняется. Следовательно, образование тумана — это физическое явление.

Сравнивая все варианты, можно заключить, что плавление парафина и образование тумана являются чисто физическими явлениями. Вариант с резкой и сваркой является смешанным. Извержение вулкана, несмотря на свою сложность и наличие физических процессов, в своей основе содержит множество фундаментальных химических реакций, которые и определяют его природу. Поэтому этот вариант является наиболее подходящим ответом.

Ответ: 3

10. К гетерогенным смесям относится

1) гранит

2) природный газ

3) родниковая вода

4) сахарная пудра

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо определить, какая из предложенных систем является гетерогенной. Гетерогенная (неоднородная) смесь — это система, состоящая из нескольких фаз, то есть ее компоненты можно различить визуально или с помощью оптических приборов. Гомогенная (однородная) смесь состоит из одной фазы, и ее компоненты неотличимы.

1) гранит — это горная порода, которая состоит из зерен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды). Частицы этих минералов видны невооруженным глазом, они образуют разные фазы. Следовательно, гранит является гетерогенной смесью.

2) природный газ — это смесь газообразных веществ (в основном метана, с примесями этана, пропана и др.). Газы полностью смешиваются друг с другом, образуя однородную систему (одну фазу), в которой невозможно выделить отдельные компоненты. Это гомогенная смесь.

3) родниковая вода — это раствор, в котором в воде ($H_2O$) растворены различные минеральные соли. Если вода прозрачна и не содержит взвешенных частиц (суспензии), она представляет собой гомогенную смесь.

4) сахарная пудра — это измельченная сахароза ($C_{12}H_{22}O_{11}$). Сахароза является чистым (индивидуальным) веществом, а не смесью.

Таким образом, из всех предложенных вариантов к гетерогенным смесям относится только гранит.

Ответ: 1

11. К гомогенным смесям относятся:

1) раствор иода

2) дым

3) туман

4) парфюмерная вода

5) зубная паста

Решение

Для того чтобы определить, какие из перечисленных смесей являются гомогенными, необходимо понять разницу между гомогенными и гетерогенными смесями.

Гомогенная (однородная) смесь — это смесь, в которой её составные части равномерно перемешаны до уровня молекул или ионов, и отсутствуют видимые глазом или с помощью оптических приборов (например, микроскопа) поверхности раздела между компонентами. Такие смеси образуют одну фазу.

Гетерогенная (неоднородная) смесь — это смесь, в которой составные части распределены неравномерно и существуют видимые границы раздела фаз.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов:

1) раствор иода
Раствор иода (чаще всего спиртовой) представляет собой истинный раствор. В нем молекулы иода (растворенное вещество) равномерно распределены между молекулами спирта (растворитель). Система является однофазной и однородной. Следовательно, это гомогенная смесь.

2) дым
Дым — это аэрозоль, состоящий из мельчайших твердых частиц (продуктов сгорания), взвешенных в газе (воздухе). Поскольку в системе присутствуют две фазы (твердая и газообразная) с поверхностью раздела между ними, дым является гетерогенной смесью.

3) туман
Туман — это также аэрозоль, но состоящий из мельчайших капелек жидкости (воды), распределенных в газе (воздухе). Это двухфазная система (жидкость и газ), поэтому туман относится к гетерогенным смесям.

4) парфюмерная вода
Парфюмерная вода является раствором различных душистых веществ (эфирных масел, синтетических соединений) в смеси этанола и воды. Все компоненты полностью растворяются друг в друге, образуя однородную прозрачную жидкость без границ раздела фаз. Это гомогенная смесь.

5) зубная паста
Зубная паста — это сложная система, представляющая собой суспензию или пасту. В ней твердые абразивные частицы (например, диоксид кремния) и другие нерастворимые компоненты распределены в гелеобразной жидкой основе. Это многофазная и, следовательно, гетерогенная смесь.

Таким образом, к гомогенным смесям из предложенного списка относятся раствор иода и парфюмерная вода.

Ответ: 1, 4.

12. Установите соответствие между смесью и оборудованием для разделения этой смеси.

СМЕСЬ

А) минеральная вода

Б) железные опилки и порошок серы

В) чернила

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ

1) установка для дистилляции

2) фильтровальная бумага

3) магнит

4) воронка с фильтром

А) минеральная вода
Минеральная вода является гомогенной смесью, то есть раствором, в котором различные минеральные соли растворены в воде. Чтобы разделить такую смесь и выделить чистый растворитель (воду) из раствора с нелетучими растворенными веществами (солями), применяют метод дистилляции (перегонки). В процессе дистилляции смесь нагревают до кипения воды, водяной пар отводят, охлаждают и конденсируют, получая чистую воду, в то время как соли остаются в исходном сосуде. Для этого процесса необходима установка для дистилляции.
Ответ: 1) установка для дистилляции.

Б) железные опилки и порошок серы
Смесь железных опилок и порошка серы является гетерогенной смесью двух твердых веществ. Эти вещества обладают разными физическими свойствами, одно из которых — магнетизм. Железо является ферромагнетиком и притягивается магнитом, а сера — нет. Следовательно, эту смесь можно легко разделить с помощью магнита, который извлечет железные опилки.
Ответ: 3) магнит.

В) чернила
Чернила представляют собой сложную смесь, чаще всего раствор или коллоидную систему, содержащую красящие вещества (красители или пигменты) в растворителе. Для разделения компонентов чернил, например, чтобы выделить отдельные красители, используется метод хроматографии. В школьной практике и в лабораториях для этого часто применяют бумажную хроматографию. Ключевым элементом этого метода является фильтровальная бумага, которая выступает в качестве неподвижной фазы, по которой движется растворитель, увлекая за собой компоненты смеси с разной скоростью. Таким образом, фильтровальная бумага — это оборудование, позволяющее разделить чернила на составляющие их красители.
Ответ: 2) фильтровальная бумага.

13. Опишите, как можно разделить смесь кристаллической серы, воды, соли и железных опилок.

Решение

Для разделения смеси, состоящей из кристаллической серы, воды, соли и железных опилок, необходимо последовательно применить несколько методов, основанных на различии физических свойств компонентов. Разделение можно провести в три этапа.

1. Отделение железных опилок (магнитная сепарация)
Железные опилки обладают ферромагнитными свойствами, в отличие от остальных компонентов. Их можно извлечь из смеси при помощи магнита. Для этого достаточно поднести магнит к сосуду со смесью. Железные опилки притянутся к магниту. Таким образом, мы отделяем железо от остальной смеси. После этого этапа у нас есть отдельно железные опилки и смесь воды, соли и серы.

2. Отделение серы (фильтрование)
Оставшаяся смесь содержит воду, растворенную в ней соль и нерастворимую серу. Поскольку сера не растворяется в воде, ее можно отделить от раствора соли методом фильтрования. Смесь пропускают через фильтровальную бумагу, установленную в воронке. Частицы серы, как нерастворимое вещество, задержатся на фильтре. Прошедший через фильтр прозрачный раствор (фильтрат) представляет собой раствор соли в воде. Серу на фильтре можно промыть небольшим количеством чистой воды и высушить.

3. Отделение соли от воды (выпаривание или дистилляция)
Теперь необходимо разделить раствор соли. Соль (хлорид натрия) — это твёрдое, нелетучее вещество, а вода — летучая жидкость. Их можно разделить, используя различие в температурах кипения. Для этого применяют метод выпаривания. Фильтрат наливают в фарфоровую чашку и осторожно нагревают. Вода будет испаряться, а на дне и стенках чашки останутся кристаллы соли. Если стоит задача сохранить также и воду, то следует использовать метод дистилляции (перегонки). В этом случае пары воды собирают и конденсируют в отдельном сосуде.

Ответ: Смесь можно разделить следующим образом: сначала с помощью магнита отделить железные опилки; затем методом фильтрования отделить нерастворимую серу; и в конце методом выпаривания (или дистилляции) разделить воду и соль.