Страница 28 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

2. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, схема которой $SO_2 + O_2 \rightarrow SO_3$ равна

1) 3

2) 4

3) 5

4) 6

Решение

Для того чтобы найти сумму коэффициентов в уравнении реакции, необходимо сначала уравнять данную химическую схему. Уравнять химическую реакцию — значит подобрать такие коэффициенты (стехиометрические индексы) перед формулами веществ, чтобы число атомов каждого химического элемента в левой части уравнения (реагенты) было равно числу атомов этого же элемента в правой части (продукты).

Исходная схема реакции:

$SO_2 + O_2 \rightarrow SO_3$

1. Посчитаем количество атомов каждого элемента в левой и правой частях:

• В левой части: 1 атом серы (S), 2 + 2 = 4 атома кислорода (O).
• В правой части: 1 атом серы (S), 3 атома кислорода (O).

Количество атомов серы сбалансировано, а количество атомов кислорода — нет.

2. Чтобы уравнять количество атомов кислорода, найдем наименьшее общее кратное для числа атомов кислорода в молекулах $O_2$ (2) и $SO_3$ (3). Наиболее простой способ — сделать число атомов кислорода в правой части четным. Для этого поставим коэффициент 2 перед $SO_3$:

$SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

Теперь в правой части у нас 2 атома серы (S) и 2 * 3 = 6 атомов кислорода (O).

3. Теперь нужно сбалансировать атомы серы. В правой части их 2, значит, в левой части тоже должно быть 2. Поставим коэффициент 2 перед $SO_2$:

$2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

4. Проведем финальную проверку количества атомов:

• В левой части: 2 атома серы (S), (2 * 2) + 2 = 6 атомов кислорода (O).
• В правой части: 2 атома серы (S), 2 * 3 = 6 атомов кислорода (O).

Теперь уравнение сбалансировано. Коэффициенты в уравнении: 2 (перед $SO_2$), 1 (перед $O_2$, обычно не пишется) и 2 (перед $SO_3$).

5. Найдем сумму всех коэффициентов:

Сумма = $2 + 1 + 2 = 5$

Ответ: 5

3. Неправильно расставлены коэффициенты в уравнении

1) $H_2 + CuO = Cu + H_2O$

2) $2K + 2H_2O = 2KOH + H_2 \uparrow$

3) $2Mg + O_2 = 2MgO$

4) $C_2H_6 = 2C + 4H_2 \uparrow$

Для того чтобы определить, в каком уравнении коэффициенты расставлены неправильно, необходимо проверить баланс атомов каждого химического элемента в левой и правой частях каждого уравнения. Это является проверкой на соблюдение закона сохранения массы.

Проверим количество атомов каждого элемента в левой (реагенты) и правой (продукты) частях уравнения.

Слева: 2 атома водорода (H), 1 атом меди (Cu), 1 атом кислорода (O).

Справа: 1 атом меди (Cu), 2 атома водорода (H), 1 атом кислорода (O).

Количество атомов всех элементов в левой и правой частях уравнения совпадает. Следовательно, уравнение сбалансировано, и коэффициенты расставлены верно.

Проверим количество атомов каждого элемента.

Слева: $2 \times 1 = 2$ атома калия (K), $2 \times 2 = 4$ атома водорода (H), $2 \times 1 = 2$ атома кислорода (O).

Справа: $2 \times 1 = 2$ атома калия (K), $(2 \times 1) + 2 = 4$ атома водорода (H), $2 \times 1 = 2$ атома кислорода (O).

Количество атомов всех элементов совпадает. Уравнение сбалансировано, коэффициенты расставлены верно.

Проверим количество атомов каждого элемента.

Слева: $2 \times 1 = 2$ атома магния (Mg), 2 атома кислорода (O).

Справа: $2 \times 1 = 2$ атома магния (Mg), $2 \times 1 = 2$ атома кислорода (O).

Количество атомов всех элементов совпадает. Уравнение сбалансировано, коэффициенты расставлены верно.

Проверим количество атомов каждого элемента.

Слева: 2 атома углерода (C), 6 атомов водорода (H).

Справа: $2 \times 1 = 2$ атома углерода (C), $4 \times 2 = 8$ атомов водорода (H).

Количество атомов углерода совпадает (2 слева и 2 справа), но количество атомов водорода не совпадает (6 слева и 8 справа). Следовательно, уравнение не сбалансировано, и коэффициенты в нем расставлены неправильно.

Для правильной балансировки уравнения разложения этана ($C_2H_6$) необходимо, чтобы число атомов водорода было равным. В молекуле этана 6 атомов водорода, значит, в продуктах должно образоваться $6 / 2 = 3$ молекулы водорода ($H_2$). Правильно сбалансированное уравнение выглядит так: $C_2H_6 = 2C + 3H_2 \uparrow$.

Ответ: 4

4. Выберите схему реакции, в которой вместо стрелки можно поставить знак равенства.

1) $H_2S + Br_2 \rightarrow HBr + S$

2) $NaNO_3 \rightarrow NaNO_2 + O_2 \uparrow$

3) $Ca(HCO_3)_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$

4) $K_2O + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Знак равенства (=) в химическом уравнении можно поставить вместо стрелки (→) только в том случае, если уравнение сбалансировано, то есть количество атомов каждого химического элемента в левой части (реагенты) равно количеству атомов этого же элемента в правой части (продукты). Это следует из закона сохранения массы веществ. Проверим каждую из предложенных схем реакций на соблюдение этого правила.

1) $H_2S + Br_2 \rightarrow HBr + S$

Проанализируем количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения:

• В левой части (реагенты): 2 атома водорода (H), 1 атом серы (S), 2 атома брома (Br).
• В правой части (продукты): 1 атом водорода (H), 1 атом брома (Br), 1 атом серы (S).

Количество атомов водорода (2 слева, 1 справа) и брома (2 слева, 1 справа) не совпадает. Следовательно, уравнение не сбалансировано.

2) $NaNO_3 \rightarrow NaNO_2 + O_2$

Проанализируем количество атомов каждого элемента:

• В левой части: 1 атом натрия (Na), 1 атом азота (N), 3 атома кислорода (O).
• В правой части: 1 атом натрия (Na), 1 атом азота (N), $2 + 2 = 4$ атома кислорода (O).

Количество атомов кислорода (3 слева, 4 справа) не совпадает. Уравнение не сбалансировано.

3) $Ca(HCO_3)_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O + CO_2$

Проанализируем количество атомов каждого элемента:

• В левой части: 1 атом кальция (Ca), $1 \cdot 2 = 2$ атома водорода (H), $1 \cdot 2 = 2$ атома углерода (C), $3 \cdot 2 = 6$ атомов кислорода (O).
• В правой части: 1 атом кальция (Ca), 2 атома водорода (H), $1 + 1 = 2$ атома углерода (C), $3 + 1 + 2 = 6$ атомов кислорода (O).

Количество атомов каждого элемента в левой и правой частях совпадает. Следовательно, уравнение сбалансировано, и в нем можно заменить стрелку на знак равенства.

4) $K_2O + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Проанализируем количество атомов каждого элемента:

• В левой части: 2 атома калия (K), 1 атом водорода (H), 1 атом азота (N), $1 + 3 = 4$ атома кислорода (O).
• В правой части: 1 атом калия (K), 2 атома водорода (H), 1 атом азота (N), $3 + 1 = 4$ атома кислорода (O).

Количество атомов калия (2 слева, 1 справа) и водорода (1 слева, 2 справа) не совпадает. Уравнение не сбалансировано.

Таким образом, единственная схема реакции, которая записана в виде уже сбалансированного уравнения, — это схема под номером 3.

Ответ: 3.

5. Простое вещество не может участвовать ни в одной из двух реакций:

1) разложения, соединения

2) обмена, разложения

3) замещения, разложения

4) соединения, обмена

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать каждый тип химической реакции и определить, может ли в нем участвовать простое вещество. Простое вещество — это вещество, состоящее из атомов только одного химического элемента (например, $O_2$, $Fe$, $Na$, $S_8$).

Рассмотрим основные типы реакций:

Реакции соединения

В реакциях соединения из двух или более веществ (простых или сложных) образуется одно более сложное вещество. Простое вещество может быть одним из реагентов.

Пример 1: Реакция двух простых веществ:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Пример 2: Реакция простого и сложного вещества:

$2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

Таким образом, простое вещество может участвовать в реакциях соединения.

Реакции разложения

В реакциях разложения одно сложное вещество распадается на два или более новых вещества (простых или сложных). Исходным веществом (реагентом) всегда является сложное вещество, так как простое вещество, состоящее из атомов одного элемента, не может химически разложиться на более простые компоненты.

Пример:

$2H_2O \rightarrow 2H_2 \uparrow + O_2 \uparrow$

В этой реакции реагентом является сложное вещество (вода), а продукты — простые вещества (водород и кислород). Простое вещество не может быть реагентом в реакции разложения.

Таким образом, простое вещество не может участвовать в качестве реагента в реакциях разложения.

Реакции замещения

В реакциях замещения атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. По определению, одним из реагентов в реакции замещения всегда является простое вещество.

Пример:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Здесь простое вещество (цинк) замещает водород в соляной кислоте.

Таким образом, простое вещество может и должно участвовать в реакциях замещения.

Реакции обмена

В реакциях обмена два сложных вещества обмениваются своими составными частями. Оба реагента в таких реакциях являются сложными веществами.

Пример:

$AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$

Простое вещество не может вступить в реакцию обмена, так как для обмена необходимы два сложных вещества.

Таким образом, простое вещество не может участвовать в реакциях обмена.

Вывод

Из анализа следует, что простое вещество не может участвовать в двух типах реакций: разложения (в качестве реагента) и обмена. Теперь сравним этот вывод с предложенными вариантами ответа:

1) разложения, соединения - неверно, так как в реакциях соединения простые вещества участвуют.

2) обмена, разложения - верно, так как в этих двух типах реакций простые вещества не могут быть реагентами.

3) замещения, разложения - неверно, так как в реакциях замещения простые вещества участвуют.

4) соединения, обмена - неверно, так как в реакциях соединения простые вещества участвуют.

Следовательно, правильный ответ — это пара реакций обмена и разложения.

Ответ: 2

6. Обжиг известняка $CaCO_3$ с образованием негашёной извести $CaO$ и углекислого газа — это реакция

1) обмена

2) эндотермическая

3) экзотермическая

4) замещения

Решение

В задании описана реакция термического разложения карбоната кальция ($CaCO_3$, известняк) при обжиге с образованием оксида кальция ($CaO$, негашёная известь) и углекислого газа ($CO_2$). Уравнение этой реакции:
$CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2$
Проанализируем предложенные варианты классификации.

1) обмена
Данная реакция не является реакцией обмена. Реакция обмена — это реакция, в которую вступают два сложных вещества и обмениваются своими составными частями. В рассматриваемой реакции участвует только одно исходное сложное вещество, которое разлагается на два других. Это реакция разложения.

2) эндотермическая
Данная реакция является эндотермической. Эндотермические реакции — это реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды. Сам технологический процесс "обжиг" подразумевает сильное и длительное нагревание. Разложение карбоната кальция происходит при температуре около 900–1000 °C, то есть требует постоянного подвода энергии. Следовательно, эта реакция поглощает тепло ($\Delta H > 0$). Этот вариант является верным.

3) экзотермическая
Данная реакция не является экзотермической. Экзотермические реакции — это реакции, протекающие с выделением теплоты. Рассматриваемая реакция, наоборот, поглощает теплоту, поэтому она не может быть экзотермической.

4) замещения
Данная реакция не является реакцией замещения. Реакция замещения — это реакция, в которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. В этой реакции не участвует простое вещество в качестве реагента, а из одного сложного вещества образуются два других.

Таким образом, обжиг известняка — это эндотермическая реакция разложения. Из предложенных вариантов правильным является "эндотермическая".
Ответ: 2

7. К реакциям замещения относится реакция, уравнение которой:

1) $S + O_2 = SO_2\uparrow$

2) $2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2\uparrow$

3) $Cl_2 + 2NaBr = Br_2 + 2NaCl$

4) $CaO + H_2O = Ca(OH)_2$

Решение

Реакцией замещения называется химическая реакция, протекающая между простым и сложным веществами, в ходе которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. Общая схема реакции замещения выглядит так: $A + BC \rightarrow AC + B$.

Проанализируем каждое из предложенных уравнений:

1) $S + O_2 = SO_2\uparrow$. Это реакция соединения, так как в ней два простых вещества (сера и кислород) образуют одно сложное вещество (оксид серы(IV)).

2) $2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2\uparrow$. Это реакция разложения, поскольку одно сложное вещество (нитрат калия) распадается на два других вещества (нитрит калия и кислород).

3) $Cl_2 + 2NaBr = Br_2 + 2NaCl$. В этой реакции простое вещество (хлор) взаимодействует со сложным веществом (бромид натрия). Атомы более активного хлора замещают атомы менее активного брома, в результате чего образуются новое простое вещество (бром) и новое сложное вещество (хлорид натрия). Эта реакция является реакцией замещения.

4) $CaO + H_2O = Ca(OH)_2$. Это реакция соединения, так как два сложных вещества (оксид кальция и вода) соединяются с образованием одного более сложного вещества (гидроксида кальция).

Таким образом, единственной реакцией замещения из представленных является реакция под номером 3.

Ответ: 3.

8. К признакам химической реакции относятся:

1) выделение газа

2) действие света

3) нагревание

4) действие электрического тока

5) выделение теплоты и света

Чтобы определить, что относится к признакам химической реакции, необходимо отличать их от условий протекания реакции. Признаки — это наблюдаемые проявления самого процесса (его результаты), а условия — это внешние факторы, которые необходимы для его начала или поддержания (его причины).

1) выделение газа

Это наблюдаемый результат, указывающий на образование нового газообразного вещества. Следовательно, это признак реакции. Например, при реакции цинка с соляной кислотой образуется газообразный водород: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

Ответ: признак химической реакции.

2) действие света

Это внешний фактор, инициирующий фотохимические реакции. Свет поглощается реагентами, чтобы запустить процесс, а не является продуктом реакции. Следовательно, это условие протекания реакции.

Ответ: условие протекания химической реакции.

3) нагревание

Это способ передачи энергии системе для запуска реакции (преодоления энергии активации). Следовательно, это условие протекания реакции. Например, для разложения известняка: $CaCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}} CaO + CO_2\uparrow$.

Ответ: условие протекания химической реакции.

4) действие электрического тока

Это внешний источник энергии для проведения электролиза. Электрическая энергия затрачивается на разложение веществ, а не выделяется в результате. Следовательно, это условие протекания реакции. Например, разложение воды на водород и кислород: $2H_2O \xrightarrow{эл. ток} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$.

Ответ: условие протекания химической реакции.

5) выделение теплоты и света

Это наблюдаемый эффект, результат выделения энергии в ходе экзотермической реакции. Следовательно, это признак реакции. Например, горение метана: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + Q$.

Ответ: признак химической реакции.