Страница 44 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Установите соответствие между солью и характеристикой этой соли.

СОЛЬ

А) карбонат кальция

Б) фосфат кальция

В) хлорид натрия

ХАРАКТЕРИСТИКА СОЛИ

1) необходимый компонент человеческой крови и тканевой жидкости

2) из неё образуются сталактиты и сталагмиты

3) основной материал зубов

4) не играет важной роли в живой природе

А) карбонат кальция Карбонат кальция ($CaCO_3$) — это основная составляющая известняка, из которого формируются пещеры. Процесс образования сталактитов и сталагмитов связан с растворением известняка водой, содержащей углекислый газ, и последующим осаждением карбоната кальция при испарении воды. Таким образом, из карбоната кальция образуются сталактиты и сталагмиты.
Ответ: 2

Б) фосфат кальция Фосфат кальция, в основном в виде гидроксиапатита ($Ca_5(PO_4)_3(OH)$), является главным минеральным компонентом костей и зубов у позвоночных, в том числе и у человека. Зубная эмаль — самая твёрдая ткань в организме человека — состоит из кристаллов гидроксиапатита. Следовательно, фосфат кальция — это основной материал зубов.
Ответ: 3

В) хлорид натрия Хлорид натрия ($NaCl$), известный как поваренная соль, является жизненно важным электролитом. Он поддерживает осмотическое давление и ионный баланс в жидкостях организма. Кровь, лимфа и тканевая жидкость содержат определённую концентрацию хлорида натрия, что делает его необходимым компонентом этих систем.
Ответ: 1

11. Кристаллы этого ценного минерала, являющегося солью, используются для приготовления пищи и в качестве консерванта. О какой соли идёт речь? Приведите о ней не менее двух исторических фактов.

Речь идёт о поваренной соли, химическое название которой — хлорид натрия ($NaCl$). В природе она встречается в виде минерала галита, или каменной соли.

С древних времен соль была одним из самых ценных ресурсов, что подтверждается множеством исторических фактов.

Во-первых, в Древнем Риме соль ценилась настолько высоко, что римским солдатам часть жалованья выдавали солью. Эта солевая пайка называлась «salarium argentum», от которого произошло современное слово «салярий» и английское «salary» (зарплата). Это показывает, что соль фактически выполняла функцию денег.

Во-вторых, контроль над добычей и торговлей солью был важным источником доходов для государств, которые часто облагали ее высокими налогами. Это нередко приводило к народным волнениям. Ярким примером в отечественной истории является Соляной бунт 1648 года в Москве, вспыхнувший после того, как правительство резко повысило налог на соль, сделав ее недоступной для большинства населения.

Ответ: Речь идет о поваренной соли (хлорид натрия, $NaCl$). Два исторических факта: 1) в Древнем Риме соль использовалась для выплаты жалованья солдатам (salarium); 2) введение высокого налога на соль в России стало причиной Соляного бунта в 1648 году.

1. Выберите верное утверждение о водороде.

1) прекрасно растворяется в воде

2) им заполняют дирижабли

3) его смесь с кислородом в объёмном соотношении $2 : 1$ взрывоопасна

4) газ с резким запахом

Для выбора верного утверждения о водороде проанализируем каждый из предложенных вариантов.

1) прекрасно растворяется в воде
Данное утверждение неверно. Водород ($H_2$) является неполярной молекулой, в то время как вода ($H_2O$) — сильнополярный растворитель. В соответствии с принципом "подобное растворяется в подобном", неполярные вещества, как правило, плохо растворяются в полярных. Растворимость водорода в воде при нормальных условиях очень низкая.

2) им заполняют дирижабли
Это утверждение является историческим, но некорректным для современной практики. Водород — самый легкий газ, и благодаря его высокой подъемной силе им действительно наполняли дирижабли и аэростаты в начале XX века. Однако из-за высокой горючести и взрывоопасности (что привело к катастрофе дирижабля "Гинденбург" в 1937 году), его практически повсеместно заменили на инертный и негорючий гелий.

3) его смесь с кислородом в объёмном соотношении 2 : 1 взрывоопасна
Это утверждение абсолютно верно. Смесь водорода и кислорода в объемном (а также мольном) соотношении 2:1 носит название "гремучий газ". Это стехиометрическое соотношение для реакции горения водорода, в результате которой образуется вода: $2H_2(г) + O_2(г) \rightarrow 2H_2O(г)$ При контакте с огнем, искрой или при сильном нагревании такая смесь мгновенно реагирует с выделением огромного количества энергии, то есть взрывается. Это является одним из наиболее известных и важных химических свойств водорода.

4) газ с резким запахом
Данное утверждение неверно. Чистый молекулярный водород ($H_2$) — это газ без цвета, вкуса и запаха. Наличие какого-либо запаха у технического водорода обычно свидетельствует о наличии примесей (например, сероводорода $H_2S$ или арсина $AsH_3$), но не является свойством самого водорода.

Проанализировав все варианты, мы приходим к выводу, что единственным верным является утверждение под номером 3.
Ответ: 3

2. Водород применяют

1) для газовой сварки и резки металлов

2) в качестве ракетного топлива

3) для получения чистых металлов

4) все ответы верны

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо проанализировать каждое из предложенных применений водорода.

1) для газовой сварки и резки металлов
Водород в смеси с кислородом используется в кислородно-водородных горелках. Реакция горения водорода в кислороде является сильно экзотермической, то есть протекает с выделением большого количества теплоты: $2H_2(г) + O_2(г) \rightarrow 2H_2O(г) + Q$ Температура пламени достигает 2800 °C, что позволяет использовать его для сварки и резки тугоплавких металлов, таких как вольфрам, и сплавов. Таким образом, это применение водорода является верным.

2) в качестве ракетного топлива
Жидкий водород является одним из наиболее эффективных компонентов ракетного топлива. Он обладает наивысшим удельным импульсом среди всех химических топлив, что означает, что он обеспечивает максимальную тягу на единицу массы. В качестве окислителя обычно используют жидкий кислород. Благодаря своей высокой энергоемкости, водородное топливо используется в разгонных блоках и верхних ступенях ракет-носителей для вывода спутников на орбиту и для межпланетных полетов. Это применение также является верным.

3) для получения чистых металлов
Водород является хорошим восстановителем, особенно при высоких температурах. Это свойство используется в металлургии для получения чистых металлов из их оксидов. Этот процесс, называемый водородным восстановлением, применяется для получения таких металлов, как вольфрам, молибден, рений, а также для восстановления железа из руды. Пример реакции восстановления оксида вольфрама(VI): $WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t°C} W + 3H_2O$ Следовательно, это применение водорода тоже верное.

Поскольку все три перечисленных варианта ответа являются правильными, то верным ответом на вопрос будет четвертый вариант.

Ответ: 4) все ответы верны.

3. Реакция этого металла с соляной кислотой используется для лабораторного получения водорода.

1) медь

2) цинк

3) натрий

4) кальций

Решение

Для лабораторного получения водорода используют реакцию металла с кислотой. Для этого металл должен быть достаточно активным, чтобы вытеснять водород из кислоты (то есть находиться в электрохимическом ряду напряжений металлов левее водорода), но при этом реакция должна быть управляемой и безопасной, протекать с умеренной скоростью.

Рассмотрим предложенные металлы:

1) медь (Cu): Медь является металлом, стоящим в ряду активности после водорода. Следовательно, она не может вытеснить водород из раствора соляной кислоты. Эта реакция не идет.

2) цинк (Zn): Цинк — металл средней активности, расположенный в ряду напряжений левее водорода. Он реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида цинка и выделением газообразного водорода. Эта реакция протекает достаточно равномерно и с контролируемой скоростью, что делает ее классическим и наиболее распространенным лабораторным способом получения водорода.
Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

3) натрий (Na): Натрий — это щелочной металл, обладающий очень высокой химической активностью. Его реакция с соляной кислотой (как и с водой) протекает чрезвычайно бурно, со взрывом. Использовать эту реакцию для получения водорода в лаборатории опасно и нецелесообразно.
Уравнение реакции: $2Na + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2\uparrow$.

4) кальций (Ca): Кальций — активный щелочноземельный металл. Он также реагирует с соляной кислотой, вытесняя водород, но эта реакция протекает слишком энергично для того, чтобы ее можно было легко контролировать в лабораторных условиях.
Уравнение реакции: $Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2\uparrow$.

Сравнивая все варианты, приходим к выводу, что именно реакция цинка с соляной кислотой является стандартным, безопасным и удобным методом для получения водорода в лаборатории.

Ответ: 2) цинк.

4. Верны ли утверждения?

А. Водород собирают вытеснением воздуха из стоящего сосуда.

Б. Горящая лучина в водороде гаснет.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба утверждения верны

4) оба утверждения неверны

Проанализируем каждое утверждение по отдельности.

А. Водород собирают вытеснением воздуха из стоящего сосуда.

Этот метод сбора газа (вытеснение воздуха из стоящего, то есть неперевернутого, сосуда) подходит только для газов, которые тяжелее воздуха. Чтобы определить, легче или тяжелее водород воздуха, сравним их молярные массы. Молярная масса водорода ($H_2$) равна примерно $2$ г/моль. Средняя молярная масса воздуха составляет около $29$ г/моль. Так как водород почти в 14.5 раз легче воздуха, он будет подниматься вверх. Поэтому для сбора водорода методом вытеснения воздуха необходимо использовать перевернутый сосуд. В стоящем сосуде водород не будет скапливаться, а улетучится.
Ответ: утверждение неверно.

Б. Горящая лучина в водороде гаснет.

Горение — это химическая реакция, для протекания которой в большинстве случаев необходим кислород. Водород является горючим газом, то есть он сам может гореть в присутствии кислорода, образуя воду. Однако сам по себе чистый водород не поддерживает горение других веществ. Когда горящую лучину помещают в сосуд с чистым водородом, она лишается доступа к кислороду, необходимому для поддержания пламени. В результате пламя на лучине гаснет.
Ответ: утверждение верно.

Итак, верным является только утверждение Б. Это соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 2