Страница 56 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. К 100 г 20%-ного раствора сахара добавили 5 г сахара. Массовая доля сахара в полученном растворе стала равна

1) 25,1 %

2) 23,8 %

3) 25,8 %

4) 26,4 %

Дано:

Масса исходного раствора ($m_{р-ра1}$) = 100 г
Массовая доля сахара в исходном растворе ($\omega_{1}$) = 20% или 0,2
Масса добавленного сахара ($m_{доб}$) = 5 г

Найти:

Массовую долю сахара в полученном растворе ($\omega_{2}$) - ?

Решение:

1. Сначала определим массу сахара в исходном 20%-ном растворе. Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) рассчитывается по формуле:
$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$
Следовательно, масса сахара ($m_{сахара1}$) в исходном растворе равна:
$m_{сахара1} = m_{р-ра1} \times \omega_{1} = 100 \, г \times 0,2 = 20 \, г$

2. Затем к раствору добавили еще 5 г сахара. Таким образом, общая масса сахара в новом растворе ($m_{сахара2}$) стала:
$m_{сахара2} = m_{сахара1} + m_{доб} = 20 \, г + 5 \, г = 25 \, г$

3. При добавлении сахара общая масса раствора также увеличилась. Масса полученного раствора ($m_{р-ра2}$) равна:
$m_{р-ра2} = m_{р-ра1} + m_{доб} = 100 \, г + 5 \, г = 105 \, г$

4. Теперь мы можем рассчитать новую массовую долю сахара в полученном растворе ($\omega_{2}$):
$\omega_{2} = \frac{m_{сахара2}}{m_{р-ра2}} \times 100\% = \frac{25 \, г}{105 \, г} \times 100\% \approx 23,8095\%$

Округляя до десятых, получаем 23,8 %. Этот результат соответствует варианту ответа 2).

Ответ: 23,8 %.

10. Выберите верные утверждения:

1) раствор — гомогенная смесь

2) растворение — физический процесс диффузии частиц растворённого вещества между молекулами растворителя

3) при растворении веществ всегда выделяется теплота

4) гидраты — нестойкие соединения переменного состава, образующиеся при химическом взаимодействии растворённого вещества и воды

5) кристаллогидраты имеют непостоянный состав

1) раствор — гомогенная смесь

Это утверждение верно. Раствор по определению является гомогенной (однородной) системой, состоящей из двух или более компонентов, в которой частицы одного вещества равномерно распределены между частицами другого. В истинных растворах невозможно различить отдельные компоненты даже с помощью микроскопа, так как система находится в одной фазе.

Ответ: верно.

2) растворение — физический процесс диффузии частиц растворённого вещества между молекулами растворителя

Это утверждение неверно. Растворение — это сложный физико-химический процесс. Он включает в себя не только физический аспект (разрушение структуры растворяемого вещества и диффузию его частиц в объёме растворителя), но и химический — взаимодействие частиц растворённого вещества с молекулами растворителя. Этот процесс взаимодействия называется сольватацией (или гидратацией, если растворитель — вода). Ограничение растворения только физическим процессом является ошибкой.

Ответ: неверно.

3) при растворении веществ всегда выделяется теплота

Это утверждение неверно. Тепловой эффект растворения является суммой энергетических затрат на разрушение связей в растворяемом веществе и растворителе (эндотермический процесс) и энергии, выделяющейся при образовании новых связей между частицами растворяемого вещества и растворителя (экзотермический процесс). В зависимости от того, какой процесс преобладает, растворение может быть как экзотермическим (с выделением тепла, например, растворение $H_2SO_4$), так и эндотермическим (с поглощением тепла, например, растворение $NH_4NO_3$), что приводит к охлаждению раствора.

Ответ: неверно.

4) гидраты — нестойкие соединения переменного состава, образующиеся при химическом взаимодействии растворённого вещества и воды

Это утверждение верно. Гидраты, образующиеся в водном растворе, представляют собой частицы растворённого вещества (ионы или молекулы), окружённые гидратной оболочкой из молекул воды. Эти образования являются результатом химического взаимодействия (например, донорно-акцепторного). Они действительно нестойки, поскольку молекулы воды в гидратной оболочке постоянно обмениваются с другими молекулами в растворе, а их число (состав гидрата) зависит от условий, например, от концентрации и температуры, то есть состав переменный.

Ответ: верно.

5) кристаллогидраты имеют непостоянный состав

Это утверждение неверно. Кристаллогидраты — это твёрдые кристаллические вещества, которые включают в свою кристаллическую решётку определённое число молекул воды. Их состав постоянен и отвечает закону постоянства состава. Например, медный купорос всегда имеет формулу $CuSO_4 \cdot 5H_2O$, что означает, что на одну формульную единицу сульфата меди приходится ровно пять молекул воды.

Ответ: неверно.

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

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) $ \text{AlPO}_4 $

Б) $ \text{HCl} $

В) $ \text{Na}_2\text{CO}_3 $

КЛАСС ВЕЩЕСТВА

1) оксид

2) основание

3) соль

4) кислота

А) $AlPO_4$

Вещество с формулой $AlPO_4$ — это ортофосфат алюминия. Данное соединение состоит из катиона металла $Al^{3+}$ и аниона кислотного остатка $PO_4^{3-}$ (остаток ортофосфорной кислоты $H_3PO_4$). Вещества, состоящие из катионов металла и анионов кислотных остатков, относятся к классу солей.

Ответ: 3

Б) $HCl$

Вещество с формулой $HCl$ — это хлороводород. Его водный раствор называется соляной кислотой. Согласно определению, кислоты — это сложные вещества, молекулы которых состоят из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов, и кислотного остатка. В данном случае атом водорода связан с кислотным остатком $Cl^-$. Следовательно, $HCl$ является кислотой.

Ответ: 4

В) $Na_2CO_3$

Вещество с формулой $Na_2CO_3$ — это карбонат натрия. Это соединение состоит из катионов металла $Na^+$ и аниона кислотного остатка $CO_3^{2-}$ (остаток угольной кислоты $H_2CO_3$). Таким образом, карбонат натрия является солью.

Ответ: 3

12. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

сера $\rightarrow$ оксид серы(IV) $\rightarrow$ сернистая кислота

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести две последовательные химические реакции.

1. сера → оксид серы(IV)

   Чтобы получить оксид серы(IV) ($SO_2$) из простого вещества серы ($S$), необходимо провести реакцию горения серы в кислороде. Сера, являясь неметаллом, при взаимодействии с кислородом образует кислотный оксид, в котором степень окисления серы равна +4. Реакция протекает при нагревании.

   Ответ: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. оксид серы(IV) → сернистая кислота

   Оксид серы(IV) ($SO_2$) является кислотным оксидом. Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот. В данном случае при реакции оксида серы(IV) с водой ($H_2O$) образуется сернистая кислота ($H_2SO_3$). Эта реакция является обратимой, так как сернистая кислота — соединение неустойчивое и легко разлагается обратно на оксид и воду.

   Ответ: $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

13. Используя график зависимости растворимости веществ от температуры (рис. 1), определите массу кристаллов нитрата свинца $Pb(NO_3)_2$, которые образуются при охлаждении 200 г насыщенного раствора этой соли от $t = 80 \degree C$ до $t = 40 \degree C$.

Рис. 1. Зависимость растворимости веществ от температуры

Дано:

Масса насыщенного раствора нитрата свинца(II) $m_{р-ра1} = 200$ г
Начальная температура $t_1 = 80$ °C
Конечная температура $t_2 = 40$ °C

Найти:

Массу выпавших кристаллов нитрата свинца(II) $m_{осадка}$ - ?

Решение:

1. Согласно графику зависимости растворимости от температуры, находим растворимость ($S$) нитрата свинца(II) Pb(NO₃)₂ при заданных температурах. Растворимость показывает, какая масса соли растворяется в 100 г воды.

При $t_1 = 80$ °C, растворимость $S_1 = 110$ г/100 г H₂O.
При $t_2 = 40$ °C, растворимость $S_2 = 70$ г/100 г H₂O.

2. Рассчитаем массу воды и массу нитрата свинца(II) в исходном 200 г насыщенного раствора при 80 °C.

Масса насыщенного раствора, содержащего 100 г воды, при 80 °C составляет $100\text{ г} + 110\text{ г} = 210\text{ г}$. В 200 г такого раствора содержится:
Масса воды: $m_{H_2O} = 200 \text{ г} \cdot \frac{100}{210} = \frac{2000}{21} \text{ г}$.
Масса соли: $m_{соли1} = 200 \text{ г} \cdot \frac{110}{210} = \frac{2200}{21} \text{ г}$.

3. При охлаждении до 40 °C растворимость соли уменьшается. Масса воды в растворе остается прежней ($m_{H_2O} = \frac{2000}{21}$ г). Рассчитаем, какая масса соли ($m_{соли2}$) может остаться в растворе при новой температуре.

$m_{соли2} = m_{H_2O} \cdot \frac{S_2}{100 \text{ г}} = \frac{2000}{21} \text{ г} \cdot \frac{70}{100} = \frac{1400}{21} \text{ г}$.

4. Масса выпавших в осадок кристаллов равна разнице между начальной и конечной массой растворенной соли.

$m_{осадка} = m_{соли1} - m_{соли2} = \frac{2200}{21} \text{ г} - \frac{1400}{21} \text{ г} = \frac{800}{21} \text{ г} \approx 38.1 \text{ г}$.

Ответ:

При охлаждении раствора образуется примерно 38.1 г кристаллов нитрата свинца(II).