Страница 115 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

1. Выберите химический знак элемента, имеющего в атоме три электронных слоя и два электрона на внешнем слое.

1) B

2) Mg

3) Be

4) Al

Решение

Для определения химического элемента необходимо проанализировать его электронное строение, описанное в условии, и соотнести его с положением элемента в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

1. Число электронных слоев в атоме химического элемента соответствует номеру периода, в котором он расположен. По условию, у элемента три электронных слоя, следовательно, он находится в 3-м периоде.

2. Число электронов на внешнем электронном слое (валентных электронов) для элементов главных подгрупп (A-групп) равно номеру группы. Согласно условию, на внешнем слое атома находятся два электрона. Это означает, что элемент расположен во II группе, главной подгруппе.

Таким образом, искомый элемент находится на пересечении 3-го периода и IIA группы. Этим элементом является магний (Mg).

Проверим предложенные варианты:

• 1) B (Бор): расположен во 2-м периоде, IIIA группе. Имеет 2 электронных слоя и 3 электрона на внешнем слое. Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^1$. Не подходит.
• 2) Mg (Магний): расположен в 3-м периоде, IIA группе. Имеет 3 электронных слоя и 2 электрона на внешнем слое. Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^2$. Подходит.
• 3) Be (Бериллий): расположен во 2-м периоде, IIA группе. Имеет 2 электронных слоя и 2 электрона на внешнем слое. Электронная конфигурация: $1s^22s^2$. Не подходит.
• 4) Al (Алюминий): расположен в 3-м периоде, IIIA группе. Имеет 3 электронных слоя и 3 электрона на внешнем слое. Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. Не подходит.

Ответ: 2) Mg

2. Распределение электронов по электронным слоям обозначается числами 2, 8, 8 в атоме

1) неона

2) натрия

3) аргона

4) кремния

Решение

Распределение электронов по электронным слоям (энергетическим уровням) в атоме показывает, сколько электронов находится на каждом слое, начиная от ближайшего к ядру. В условии задачи дано распределение: 2, 8, 8.

Это означает, что:

• на первом электронном слое (n=1) находится 2 электрона;
• на втором электронном слое (n=2) находится 8 электронов;
• на третьем электронном слое (n=3) находится 8 электронов.

Общее число электронов в атоме равно сумме электронов на всех его слоях. Найдем это число:

$2 + 8 + 8 = 18$

В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов в ядре. Число протонов является порядковым (атомным) номером химического элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Следовательно, нам нужно найти элемент с порядковым номером 18.

Проверим предложенные варианты:

1) неон (Ne) - элемент с порядковым номером 10. Его электронная конфигурация: 2, 8.

2) натрий (Na) - элемент с порядковым номером 11. Его электронная конфигурация: 2, 8, 1.

3) аргон (Ar) - элемент с порядковым номером 18. Его электронная конфигурация: 2, 8, 8.

4) кремний (Si) - элемент с порядковым номером 14. Его электронная конфигурация: 2, 8, 4.

Таким образом, распределение электронов по слоям 2, 8, 8 соответствует атому аргона.

Ответ: 3) аргона

3. Металлами являются все вещества в ряду

1) $Cu$, $N_2$, $Zn$

2) $Fe$, $Li$, $K$

3) $Ar$, $Na$, $Mg$

4) $Al$, $Si$, $Ca$

Решение

Для определения правильного ответа необходимо проанализировать каждый ряд веществ и классифицировать их как металлы или неметаллы.

1) Cu, N₂, Zn

В этом ряду медь (Cu) и цинк (Zn) являются металлами. Однако азот (N₂) — это двухатомная молекула неметалла. Следовательно, не все вещества в этом ряду являются металлами.

2) Fe, Li, K

В этом ряду все вещества являются металлами: железо (Fe) — переходный металл, литий (Li) и калий (K) — щелочные металлы. Этот ряд подходит под условие задачи.

3) Ar, Na, Mg

В этом ряду натрий (Na) и магний (Mg) являются металлами. Однако аргон (Ar) — это инертный газ, который относится к неметаллам. Следовательно, не все вещества в этом ряду являются металлами.

4) Al, Si, Ca

В этом ряду алюминий (Al) и кальций (Ca) являются металлами. Однако кремний (Si) — это металлоид (полуметалл), который по своим химическим свойствам занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами и чаще классифицируется как неметалл. Следовательно, не все вещества в этом ряду являются металлами.

Таким образом, единственный ряд, в котором представлены только металлы, это ряд под номером 2.

Ответ: 2

4. Неметаллические свойства усиливаются в ряду

1) $N_2$, $O_2$, $C$

2) $O_2$, $C$, $N_2$

3) $C$, $N_2$, $O_2$

4) $C$, $O_2$, $N_2$

Решение

Неметаллические свойства химических элементов характеризуют их способность атомов принимать электроны (электроотрицательность). В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева неметаллические свойства закономерно усиливаются в периодах слева направо и в главных подгруппах снизу вверх.

Рассмотрим элементы, представленные в задании: углерод (C), азот (N) и кислород (O). Все они находятся во втором периоде периодической системы.

Их положение в периоде следующее:
- Углерод (C) — элемент 14-й группы (порядковый номер 6).
- Азот (N) — элемент 15-й группы (порядковый номер 7).
- Кислород (O) — элемент 16-й группы (порядковый номер 8).

Поскольку все эти элементы находятся в одном периоде, их неметаллические свойства будут усиливаться с увеличением порядкового номера, то есть при движении по периоду слева направо. Это происходит из-за увеличения заряда ядра при неизменном числе электронных слоев, что приводит к уменьшению атомного радиуса и, как следствие, к увеличению электроотрицательности.

Таким образом, правильный порядок усиления неметаллических свойств для этих элементов: Углерод → Азот → Кислород (C → N → O).

Теперь проанализируем предложенные варианты ответов. Тот факт, что азот и кислород представлены в виде простых веществ $N_2$ и $O_2$, не меняет основной закономерности для самих химических элементов.

1) $N_2$, $O_2$, C — неверно.
2) $O_2$, C, $N_2$ — неверно.
3) C, $N_2$, $O_2$ — верно, так как этот ряд соответствует последовательности C → N → O.
4) C, $O_2$, $N_2$ — неверно.

Ответ: 3

5. Металлические свойства ослабевают в ряду

1) $Sr, Ca, Mg$

2) $Ca, Mg, Sr$

3) $Mg, Ca, Sr$

4) $Sr, Mg, Ca$

Решение

Металлические свойства химических элементов характеризуют их способность отдавать электроны с внешней электронной оболочки. Чем легче атом отдает валентные электроны, тем более выраженными металлическими свойствами он обладает.

Рассмотрим положение элементов из предложенных рядов в периодической системе Д.И. Менделеева:

• Магний (Mg) — 3 период, II группа, главная подгруппа.
• Кальций (Ca) — 4 период, II группа, главная подгруппа.
• Стронций (Sr) — 5 период, II группа, главная подгруппа.

Все три элемента находятся в одной группе. В группах периодической системы металлические свойства элементов усиливаются при движении сверху вниз. Это объясняется увеличением атомного радиуса и числа электронных слоев. Валентные электроны оказываются дальше от ядра и слабее притягиваются к нему, поэтому их легче отдать.

Таким образом, в ряду Mg → Ca → Sr, двигаясь по группе сверху вниз, металлические свойства усиливаются. Магний является наименее активным металлом из этой тройки, а стронций — наиболее активным.

В задании требуется найти ряд, в котором металлические свойства, наоборот, ослабевают. Это будет ряд, соответствующий движению по группе снизу вверх. Следовательно, правильная последовательность ослабевания металлических свойств: Sr → Ca → Mg.

Проанализируем предложенные варианты:

1) Sr, Ca, Mg — соответствует движению по II группе снизу вверх, металлические свойства ослабевают. Этот вариант является верным.

2) Ca, Mg, Sr — порядок нарушен, свойства сначала ослабевают, а затем усиливаются.

3) Mg, Ca, Sr — в этом ряду металлические свойства усиливаются.

4) Sr, Mg, Ca — порядок нарушен.

Ответ: 1) Sr, Ca, Mg

6. Выберите ряд, в котором представлены формула высшего оксида химического элемента и формула соответствующего ему гидроксида.

1) $N_2O_3$, $HNO_2$

2) $SO_2$, $H_2SO_3$

3) $CrO_3$, $H_2CrO_4$

4) $FeO$, $Fe(OH)_3$

Для решения этой задачи необходимо проанализировать каждый предложенный ряд на соответствие двум критериям:

1. Формула оксида должна соответствовать высшей степени окисления химического элемента. Высшая степень окисления для элементов главных подгрупп, как правило, равна номеру группы.
2. Формула гидроксида (основания или кислоты) должна соответствовать данному оксиду, то есть химический элемент в оксиде и гидроксиде должен иметь одинаковую степень окисления.

Рассмотрим каждую пару веществ:

1) N₂O₃, HNO₂
Элемент — азот (N), находится в 15 (VА) группе Периодической системы. Его высшая степень окисления +5. В оксиде азота(III) $N_2O_3$ степень окисления азота равна +3. Это не высший оксид азота (высшим является $N_2O_5$). В азотистой кислоте $HNO_2$ степень окисления азота также равна +3. Хотя степени окисления в оксиде и кислоте совпадают, оксид не является высшим. Поэтому данный ряд не подходит.
Ответ: Неверно.

2) SO₂, H₂SO₃
Элемент — сера (S), находится в 16 (VIА) группе. Высшая степень окисления серы +6. В оксиде серы(IV) $SO_2$ степень окисления серы равна +4. Это не высший оксид серы (высшим является $SO_3$). В сернистой кислоте $H_2SO_3$ степень окисления серы также равна +4. Аналогично первому случаю, оксид не является высшим, поэтому ряд не подходит.
Ответ: Неверно.

3) CrO₃, H₂CrO₄
Элемент — хром (Cr), находится в 6 (VIВ) группе. Его высшая степень окисления +6. В оксиде хрома(VI) $CrO_3$ степень окисления хрома равна +6 ( $x + 3 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x=+6$ ). Это высший оксид хрома. В хромовой кислоте $H_2CrO_4$ степень окисления хрома также равна +6 ( $2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x=+6$ ). Это гидроксид, соответствующий высшему оксиду. Оба условия выполняются. Этот ряд является правильным.
Ответ: Верно.

4) FeO, Fe(OH)₃
Элемент — железо (Fe). Наиболее характерные степени окисления +2 и +3. Высшая из них +3. В оксиде железа(II) $FeO$ степень окисления железа равна +2. В гидроксиде железа(III) $Fe(OH)_3$ степень окисления железа равна +3. Степени окисления железа в оксиде и гидроксиде не совпадают. Кроме того, $FeO$ не является высшим оксидом железа (высший оксид — $Fe_2O_3$). Следовательно, этот ряд не подходит.
Ответ: Неверно.

7. Летучие водородные соединения состава $ЭН_3$ образуют оба химических элемента:

1) C, Si

2) Fe, B

3) N, As

4) Al, Cr

Летучие водородные соединения состава $ЭH_3$ образуют химические элементы, которые в соединениях с водородом проявляют валентность III. Для неметаллов главных подгрупп формула летучего водородного соединения обычно соответствует $ЭH_{8-N}$, где $N$ — номер группы. Таким образом, для формулы $ЭH_3$ необходимо, чтобы $8-N=3$, откуда $N=5$. Это означает, что искомые элементы должны находиться в VA группе (15-й группе) Периодической системы химических элементов.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов:

1) C, Si

Углерод (C) и кремний (Si) находятся в IVА группе (14-й группе). Их летучие водородные соединения имеют состав $ЭH_4$ — метан ($CH_4$) и силан ($SiH_4$). Следовательно, этот вариант неверный.

2) Fe, B

Железо (Fe) — это переходный металл, который не образует типичных летучих водородных соединений. Бор (B) — элемент IIIА группы (13-й группы), его простейший стабильный гидрид — диборан ($B_2H_6$), а не мономер $BH_3$. Этот вариант неверный.

3) N, As

Азот (N) и мышьяк (As) оба находятся в VА группе (15-й группе). Они образуют летучие водородные соединения состава $ЭH_3$: аммиак ($NH_3$) и арсин ($AsH_3$) соответственно. Оба соединения являются газами при нормальных условиях. Этот вариант является правильным.

4) Al, Cr

Алюминий (Al) — металл IIIА группы (13-й группы). Его гидрид ($AlH_3$) является твёрдым полимерным веществом и не является летучим. Хром (Cr) — переходный металл, который образует гидриды внедрения, также не являющиеся летучими. Этот вариант неверный.

Ответ: 3

8. Выберите неверные утверждения о химических элементах лития и натрии:

1) образуют простые вещества — металлы

2) у атомов на внешнем слое по одному электрону

3) более сильным основанием является гидроксид лития

4) общая формула оксидов $ЭО$

5) общая формула гидроксидов $ЭОН$

Проанализируем каждое утверждение для химических элементов лития (Li) и натрия (Na).

Литий и натрий находятся в IА группе Периодической системы, являются щелочными металлами.

1) образуют простые вещества — металлы

Литий и натрий относятся к щелочным металлам. Простые вещества, которые они образуют, являются типичными металлами, обладающими металлическим блеском, электропроводностью и теплопроводностью. Это утверждение является верным.

2) у атомов на внешнем слое по одному электрону

Литий и натрий — элементы I группы главной подгруппы. Номер группы для элементов главных подгрупп равен числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Электронная конфигурация лития — $1s^2 2s^1$, натрия — $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$. У обоих на внешнем слое находится по одному электрону. Это утверждение является верным.

3) более сильным основанием является гидроксид лития

В группе сверху вниз металлические свойства и основный характер гидроксидов усиливаются. Натрий расположен в Периодической системе ниже лития, следовательно, является более активным металлом. Поэтому гидроксид натрия (NaOH) — более сильное основание, чем гидроксид лития (LiOH). Это утверждение является неверным.

4) общая формула оксидов ЭО

Литий и натрий как элементы I группы имеют постоянную степень окисления +1. Степень окисления кислорода в оксидах равна -2. Для образования нейтральной молекулы оксида необходимо два атома металла на один атом кислорода. Таким образом, общая формула их оксидов — $Э_2О$ (например, $Li_2O$, $Na_2O$). Формула ЭО соответствует степени окисления металла +2. Это утверждение является неверным.

5) общая формула гидроксидов ЭОН

Заряд гидроксид-иона ($OH^−$) равен -1. Заряд ионов щелочных металлов, лития ($Li^+$) и натрия ($Na^+$), равен +1. Для образования электронейтральной молекулы требуется один ион металла и один гидроксид-ион. Общая формула их гидроксидов — ЭОН (например, LiOH, NaOH). Это утверждение является верным.

Таким образом, неверными являются утверждения 3 и 4.

Ответ: 34