Страница 145 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Нерастворимыми основаниями являются оба вещества, формулы которых:

1) $Ba(OH)_2$, $CaCO_3$

2) $Ni(OH)_2$, $H_2SiO_3$

3) $Mg(OH)_2$, $Cu(OH)_2$

4) $KOH$, $Ca(OH)_2$

Решение

Чтобы определить, какая пара веществ состоит из нерастворимых оснований, необходимо проанализировать каждое вещество в предложенных вариантах на принадлежность к классу оснований и на его растворимость в воде, используя таблицу растворимости. Нерастворимыми основаниями являются гидроксиды металлов, которые не растворяются (или мало растворяются) в воде. К растворимым основаниям (щелочам) относятся гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов (кроме Mg).

1) $Ba(OH)_2, CaCO_3$
$Ba(OH)_2$ (гидроксид бария) — это щёлочь, то есть растворимое в воде основание.
$CaCO_3$ (карбонат кальция) — это средняя соль, а не основание.
Данный вариант не подходит.

2) $Ni(OH)_2, H_2SiO_3$
$Ni(OH)_2$ (гидроксид никеля(II)) — это нерастворимое основание.
$H_2SiO_3$ (кремниевая кислота) — это кислота, а не основание.
Данный вариант не подходит.

3) $Mg(OH)_2, Cu(OH)_2$
$Mg(OH)_2$ (гидроксид магния) — это нерастворимое в воде основание.
$Cu(OH)_2$ (гидроксид меди(II)) — это нерастворимое в воде основание.
Оба вещества являются нерастворимыми основаниями, поэтому этот вариант является правильным.

4) $KOH, Ca(OH)_2$
$KOH$ (гидроксид калия) — это щёлочь, то есть растворимое основание.
$Ca(OH)_2$ (гидроксид кальция) — это малорастворимое основание, но его относят к щелочам.
Так как $KOH$ является растворимым основанием, данный вариант не подходит.

Ответ: 3

6. Выберите формулу кислоты, соли которой называются нитратами.

1) $H_3N$

2) $HNO_3$

3) $NaNO_3$

4) $HNO_2$

Решение

Для ответа на вопрос необходимо определить, какая из предложенных химических формул соответствует кислоте, соли которой называются нитратами.

Нитраты — это соли азотной кислоты. Они содержат катион металла (или аммония $NH_4^+$) и кислотный остаток азотной кислоты — нитрат-ион ($NO_3^-$). Следовательно, искомая кислота должна иметь формулу, соответствующую азотной кислоте.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) $H_3N$ — это формула аммиака, который является основанием, а не кислотой в контексте образования нитратов.

2) $HNO_3$ — это формула азотной кислоты. При реакции с основаниями или металлами она образует соли, называемые нитратами, например, нитрат калия ($KNO_3$) или нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$). Этот вариант является правильным.

3) $NaNO_3$ — это нитрат натрия, который сам является солью (нитратом), а не кислотой.

4) $HNO_2$ — это азотистая кислота. Её соли называются нитритами (например, нитрит натрия $NaNO_2$), так как они содержат нитрит-ион ($NO_2^-$).

Таким образом, кислотой, соли которой называются нитратами, является азотная кислота с формулой $HNO_3$.

Ответ: 2) $HNO_3$.

7. Количество вещества и масса 4,48 л метана $CH_4$ (н. у.) соответственно равны

1) 0,2 моль, 3,2 г

2) 2 моль, 16 г

3) 0,2 моль, 1,6 г

4) 2 моль, 32 г

Дано:

$V(\text{CH}_4) = 4,48$ л (н. у.)

Найти:

$n(\text{CH}_4)$ - ?

$m(\text{CH}_4)$ - ?

Решение:

1. Сначала найдем количество вещества метана ($n$). Согласно закону Авогадро, при нормальных условиях (н. у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом ($V_m$).

Количество вещества можно рассчитать по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

Подставим известные значения:

$n(\text{CH}_4) = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

2. Далее найдем массу метана ($m$). Для этого сначала рассчитаем молярную массу метана ($M(\text{CH}_4)$). Молярная масса вещества численно равна его относительной молекулярной массе. Используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$.

$M(\text{CH}_4) = Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16$ г/моль

Массу вещества можно найти, умножив количество вещества на его молярную массу:

$m = n \cdot M$

Подставим рассчитанные значения:

$m(\text{CH}_4) = 0,2 \text{ моль} \cdot 16 \text{ г/моль} = 3,2 \text{ г}$

Следовательно, количество вещества метана объемом 4,48 л (н. у.) составляет 0,2 моль, а его масса равна 3,2 г.

Ответ: 1) 0,2 моль, 3,2 г

8. При выпаривании 200 г 10%-ного раствора сульфата натрия

можно получить соль массой

1) 20 г

2) 25 г

3) 30 г

4) 40 г

Дано:
Масса раствора сульфата натрия ($m_{р-ра}$) = 200 г
Массовая доля сульфата натрия ($\omega$) = 10%

Найти:
Масса соли ($m_{соли}$) — ?

Решение:

При выпаривании раствора удаляется только растворитель (вода), а всё растворенное вещество (соль) остается. Таким образом, масса соли, которую можно получить, равна массе соли, изначально содержавшейся в растворе.

Массовая доля вещества в растворе — это отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора. Она рассчитывается по формуле:

$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{р-ра}} \times 100\%$

Чтобы найти массу соли ($m_{соли}$), нужно выразить ее из этой формулы. Для удобства расчетов переведем проценты в доли, разделив на 100:

$\omega = 10\% = 0.1$

Тогда формула для расчета массы соли будет выглядеть так:

$m_{соли} = m_{р-ра} \times \omega$

Подставим данные из условия задачи:

$m_{соли} = 200 \text{ г} \times 0.1 = 20 \text{ г}$

Следовательно, из 200 г 10%-ного раствора сульфата натрия можно получить 20 г соли. Этот вариант соответствует ответу под номером 1.

Ответ: 20 г

9. Масса пероксида водорода (г), содержащегося в 100 мл 30%-ного раствора плотностью 1,12 г/мл, равна

1) 33,6 г

2) 28,3 г

3) 17,2 г

4) 16,4 г

Дано:

$V_{раствора} = 100 \text{ мл}$

$w(H_2O_2) = 30\% = 0,30$

$\rho_{раствора} = 1,12 \text{ г/мл}$

Перевод в СИ:

$V_{раствора} = 100 \text{ мл} = 100 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 10^{-4} \text{ м}^3$

$\rho_{раствора} = 1,12 \text{ г/мл} = 1,12 \frac{\text{г}}{\text{см}^3} = \frac{1,12 \times 10^{-3} \text{ кг}}{(10^{-2} \text{ м})^3} = 1120 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

$m(H_2O_2)$ - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить два шага: сначала найти массу всего раствора, а затем, зная массовую долю пероксида водорода, вычислить его массу.

1. Найдем массу 100 мл раствора пероксида водорода. Масса раствора ($m_{раствора}$) связана с его объемом ($V_{раствора}$) и плотностью ($\rho_{раствора}$) следующей формулой:

$m_{раствора} = \rho_{раствора} \times V_{раствора}$

Подставим в формулу данные из условия задачи:

$m_{раствора} = 1,12 \text{ г/мл} \times 100 \text{ мл} = 112 \text{ г}$

Таким образом, масса 100 мл данного раствора составляет 112 г.

2. Теперь найдем массу чистого пероксида водорода ($H_2O_2$), содержащегося в этом растворе. Массовая доля ($w$) показывает, какая часть от общей массы раствора приходится на массу растворенного вещества. Масса растворенного вещества ($m_{вещества}$) вычисляется по формуле:

$m_{вещества} = m_{раствора} \times w$

В нашем случае вещество - это пероксид водорода, а его массовая доля составляет 30%, что в долях от единицы равно 0,30.

$m(H_2O_2) = 112 \text{ г} \times 0,30 = 33,6 \text{ г}$

Следовательно, масса пероксида водорода в 100 мл 30%-ного раствора равна 33,6 г.

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, видим, что он совпадает с вариантом 1).

Ответ: 33,6 г.

10. Верны ли утверждения?

А. При растворении веществ может выделяться или погло-щаться теплота.

Б. Вода растворяет только жидкие и твёрдые вещества.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба утверждения верны

4) оба утверждения неверны

А. При растворении веществ может выделяться или поглощаться теплота.
Это утверждение верно. Растворение — это сложный физико-химический процесс. Он включает два основных этапа:
1. Разрушение связей между частицами растворяемого вещества (например, разрушение кристаллической решетки соли). Этот этап требует затрат энергии, т. е. является эндотермическим (теплота поглощается).
2. Взаимодействие частиц растворяемого вещества с молекулами растворителя (процесс сольватации или гидратации для воды). Этот этап сопровождается выделением энергии, т. е. является экзотермическим.
Общий тепловой эффект растворения зависит от соотношения этих двух величин. Если при гидратации выделяется больше энергии, чем тратится на разрушение связей, то процесс в целом экзотермический (раствор нагревается). Примером может служить растворение в воде концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$) или гидроксида натрия ($NaOH$). Если же на разрушение связей уходит больше энергии, чем выделяется при гидратации, то процесс эндотермический (раствор охлаждается), как, например, при растворении нитрата аммония ($NH_4NO_3$).

Б. Вода растворяет только жидкие и твёрдые вещества.
Это утверждение неверно. Вода является универсальным полярным растворителем и способна растворять вещества в различных агрегатных состояниях, включая газообразное. Слово «только» делает это утверждение ложным. Например:
- Газированные напитки существуют благодаря растворению углекислого газа ($CO_2$) в воде.
- Жизнь в водоемах возможна благодаря тому, что в воде растворен кислород ($O_2$), необходимый для дыхания рыб и других водных организмов.
- Аммиак ($NH_3$) и хлороводород ($HCl$) — газы, которые очень хорошо растворяются в воде.

Таким образом, верно только утверждение А.

Ответ: 1

11. Верными являются утверждения:

1) кислород в промышленности получают перегонкой жидкого воздуха

2) водород обнаруживают по характерному хлопку при поджигании

3) водород не получают взаимодействием кислоты с металлом

4) кислород и водород не собирают вытеснением воздуха

5) смесь водорода и кислорода невзрывоопасна

1) кислород в промышленности получают перегонкой жидкого воздуха

Данное утверждение является верным. Основной промышленный метод получения кислорода — это фракционная перегонка (ректификация) сжиженного воздуха. Метод основан на разнице в температурах кипения основных компонентов воздуха. Воздух сжижают путем сильного охлаждения и сжатия, а затем медленно нагревают. Азот, имеющий более низкую температуру кипения ($-196^\circ C$), испаряется первым, в то время как кислород, с более высокой температурой кипения ($-183^\circ C$), остается в жидкой фазе дольше, что позволяет их разделить.

2) водород обнаруживают по характерному хлопку при поджигании

Данное утверждение является верным. Это классическая качественная реакция для обнаружения водорода. Если к отверстию сосуда с водородом поднести горящую лучинку, водород вступает в реакцию с кислородом из воздуха, которая сопровождается характерным «лающим» звуком или хлопком. Реакция горения водорода: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.

3) водород не получают взаимодействием кислоты с металлом

Данное утверждение является неверным. Напротив, один из самых распространенных лабораторных способов получения водорода — это реакция замещения между металлом, стоящим в ряду электрохимической активности до водорода (например, цинк, железо, магний), и кислотой (например, соляной или серной). Пример уравнения реакции: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$.

4) кислород и водород не собирают вытеснением воздуха

Данное утверждение является неверным. Оба газа можно собирать методом вытеснения воздуха. Плотность газа по отношению к воздуху определяется их молярными массами. Молярная масса кислорода $M(O_2) = 32$ г/моль, что больше средней молярной массы воздуха ($M_{возд} \approx 29$ г/моль), поэтому кислород можно собирать в сосуд, расположенный отверстием вверх. Молярная масса водорода $M(H_2) = 2$ г/моль, он значительно легче воздуха, поэтому его собирают в перевернутый сосуд (отверстием вниз).

5) смесь водорода и кислорода невзрывоопасна

Данное утверждение является неверным. Смесь водорода и кислорода, особенно в объемном соотношении 2:1, известна как «гремучий газ» и является чрезвычайно взрывоопасной. При инициировании (например, поджигании или искре) эта смесь реагирует со взрывом, так как реакция горения водорода является сильно экзотермической и протекает очень быстро.

Ответ: 1, 2.

12. Установите соответствие между классом вещества и формулой этого вещества.

КЛАСС ВЕЩЕСТВА

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) основания

1) $Fe(OH)_2$

Б) соли

2) $HCl$

В) оксиды

3) $H_2SO_4$

4) $NaNO_3$

5) $NO_2$

А) основания Основаниями в химии называют сложные вещества, которые состоят из атомов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и одной или нескольких гидроксогрупп ($-OH$). Чтобы найти соответствие, проанализируем каждую формулу: 1) $Fe(OH)_2$ — гидроксид железа(II). Это соединение состоит из катиона металла $Fe^{2+}$ и двух гидроксогрупп $OH^-$. Следовательно, это основание. 2) $HCl$ — соляная кислота. Это кислота. 3) $H_2SO_4$ — серная кислота. Это кислота. 4) $NaNO_3$ — нитрат натрия. Это соль. 5) $NO_2$ — оксид азота(IV). Это оксид. Таким образом, классу "основания" соответствует формула под номером 1.
Ответ: 1

Б) соли Соли — это сложные вещества, которые состоят из катионов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Снова рассмотрим предложенные формулы: 1) $Fe(OH)_2$ — это основание. 2) $HCl$ — это кислота. 3) $H_2SO_4$ — это кислота. 4) $NaNO_3$ — нитрат натрия. Это соединение состоит из катиона металла $Na^+$ и аниона кислотного остатка $NO_3^-$. Следовательно, это соль. 5) $NO_2$ — это оксид. Таким образом, классу "соли" соответствует формула под номером 4.
Ответ: 4

В) оксиды Оксиды — это бинарные соединения (состоящие из двух химических элементов), одним из которых является кислород в степени окисления -2. Проанализируем список: 1) $Fe(OH)_2$ — состоит из трех элементов (железо, кислород, водород). Это не оксид. 2) $HCl$ — состоит из двух элементов, но ни один из них не кислород. Это не оксид. 3) $H_2SO_4$ — состоит из трех элементов (водород, сера, кислород). Это не оксид. 4) $NaNO_3$ — состоит из трех элементов (натрий, азот, кислород). Это не оксид. 5) $NO_2$ — оксид азота(IV). Это бинарное соединение, состоящее из азота и кислорода. Следовательно, это оксид. Таким образом, классу "оксиды" соответствует формула под номером 5.
Ответ: 5