Страница 80 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

1. Выберите формулу двухосновной бескислородной кислоты.

1) $HNO_3$

2) $HCl$

3) $H_2SO_3$

4) $H_2S$

Решение

В задании необходимо выбрать формулу кислоты, которая является одновременно двухосновной и бескислородной. Разберем эти понятия и проанализируем каждый вариант.

Бескислородные кислоты — это кислоты, в состав которых не входят атомы кислорода. Они состоят из водорода и кислотного остатка, не содержащего кислород.

Двухосновные кислоты — это кислоты, молекулы которых содержат два атома водорода, способных замещаться на атомы металла (то есть, могут отдать два иона $H^+$). Основность кислоты определяется количеством "подвижных" атомов водорода в ее формуле.

Теперь рассмотрим предложенные формулы:

1) $HNO_3$
Азотная кислота. Эта кислота содержит атомы кислорода ($O$), поэтому является кислородсодержащей. В ее формуле один атом водорода ($H$), следовательно, она является одноосновной. Таким образом, этот вариант не подходит.

2) $HCl$
Соляная (хлороводородная) кислота. Эта кислота не содержит атомов кислорода, то есть является бескислородной. Однако в ее формуле содержится только один атом водорода ($H$), поэтому она является одноосновной. Этот вариант не удовлетворяет требованию двухосновности.

3) $H_2SO_3$
Сернистая кислота. Эта кислота содержит два атома водорода ($H_2$), что делает ее двухосновной. Но она также содержит атомы кислорода ($O$), поэтому является кислородсодержащей. Этот вариант не удовлетворяет требованию бескислородности.

4) $H_2S$
Сероводородная кислота. Эта кислота не содержит в своем составе атомов кислорода, следовательно, является бескислородной. Она

2. Выберите формулу нестабильной кислоты.

1) $H_3PO_4$

2) $HNO_2$

3) $H_2CO_3$

4) $H_2S$

Нестабильные кислоты — это химические соединения, которые самопроизвольно разлагаются при обычных условиях. Для того чтобы выбрать правильный ответ, необходимо проанализировать устойчивость каждой из предложенных кислот.

1) $H_3PO_4$ (Ортофосфорная кислота). Это стабильное соединение, кислота средней силы, существующая в виде твёрдого вещества или концентрированных водных растворов. Она не склонна к самопроизвольному разложению при нормальных условиях.

2) $HNO_2$ (Азотистая кислота). Это неустойчивая кислота. Она существует только в разбавленных водных растворах и постепенно разлагается (диспропорционирует) на азотную кислоту ($HNO_3$), оксид азота(II) ($NO$) и воду.

3) $H_2CO_3$ (Угольная кислота). Это классический пример очень нестабильной кислоты. Она образуется при растворении углекислого газа ($CO_2$) в воде, но существует лишь в равновесии с водой и $CO_2$. Она не может быть выделена в чистом виде, так как практически мгновенно разлагается по уравнению: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H_2O + CO_2$.

4) $H_2S$ (Сероводородная кислота). Это водный раствор сероводорода. Данная кислота является слабой, но при этом стабильной и не разлагается самопроизвольно.

Сравнивая все предложенные варианты, мы видим, что две кислоты ($HNO_2$ и $H_2CO_3$) являются неустойчивыми. Однако угольная кислота ($H_2CO_3$) считается наиболее нестабильной, так как ее существование в индивидуальном виде невозможно, она существует только в растворе в состоянии равновесия с продуктами своего распада. Поэтому она является наилучшим выбором в данном вопросе.

Ответ: 3) $H_2CO_3$

3. Укажите формулы веществ, растворы которых окрашивают лакмус в красный и синий цвет соответственно:

1) $KOH$, $H_3PO_4$

2) $HNO_3$, $NaOH$

3) $H_2SO_3$, $CaCl_2$

4) $NaOH$, $K_2SO_4$

Для решения этой задачи необходимо знать, как изменяется цвет индикатора лакмуса в разных средах. Лакмус окрашивается в красный цвет в кислой среде (наличие ионов $H^+$) и в синий цвет в щелочной (основной) среде (наличие ионов $OH^−$). Нам нужно найти пару, в которой первое вещество является кислотой, а второе — основанием (щёлочью).

Проанализируем предложенные варианты:

1) KOH, H₃PO₄

Гидроксид калия ($KOH$) — это сильное основание (щёлочь). Его водный раствор имеет щелочную среду и окрашивает лакмус в синий цвет. Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) — это кислота. Её водный раствор имеет кислую среду и окрашивает лакмус в красный цвет. В данной паре вещества расположены в обратном порядке (основание, затем кислота).

Ответ: неверно.

2) HNO₃, NaOH

Азотная кислота ($HNO_3$) — это сильная кислота. Её водный раствор имеет кислую среду, так как она диссоциирует с образованием ионов водорода $H^+$. Лакмус в этом растворе станет красным. Гидроксид натрия ($NaOH$) — это сильное основание (щёлочь). Его водный раствор имеет щелочную среду из-за диссоциации с образованием гидроксид-ионов $OH^−$. Лакмус в этом растворе станет синим. Эта пара полностью соответствует условию задачи: первое вещество окрашивает лакмус в красный цвет, а второе — в синий.

Ответ: верно.

3) H₂SO₃, CaCl₂

Сернистая кислота ($H_2SO_3$) — это слабая кислота. Её раствор окрасит лакмус в красный цвет. Хлорид кальция ($CaCl_2$) — это соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и сильной кислотой ($HCl$). Раствор такой соли нейтрален ($pH \approx 7$), так как гидролиз не идёт. В нейтральной среде лакмус останется фиолетовым, а не станет синим.

Ответ: неверно.

4) NaOH, K₂SO₄

Гидроксид натрия ($NaOH$) — это щёлочь, его раствор окрашивает лакмус в синий цвет, что не соответствует первому условию (красный цвет). Сульфат калия ($K_2SO_4$) — это соль, образованная сильным основанием ($KOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Её раствор нейтрален, поэтому лакмус останется фиолетовым.

Ответ: неверно.

Таким образом, единственная пара веществ, удовлетворяющая условию — это азотная кислота и гидроксид натрия.

Ответ: 2

4. К общим свойствам разбавленных кислот относится

1) взаимодействие с основаниями

2) разложение при нагревании

3) взаимодействие с любыми металлами

4) окрашивание фенолфталеина

Решение

Рассмотрим предложенные варианты ответов, чтобы определить, какое свойство является общим для всех разбавленных кислот.

1) взаимодействие с основаниями
Это свойство является одним из основных и фундаментальных для всех кислот. Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации, в результате которой образуются соль и вода. Это общее свойство для всех без исключения кислот, как разбавленных, так и концентрированных. Например, реакция соляной кислоты с гидроксидом натрия:
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
Или серной кислоты с гидроксидом калия:
$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$
Этот вариант является верным.

2) разложение при нагревании
Это свойство не является общим для всех кислот. Многие кислоты, такие как соляная ($HCl$) или серная ($H_2SO_4$), являются термически устойчивыми и не разлагаются при умеренном нагревании. В то же время, некоторые кислоты, например, угольная ($H_2CO_3$) или кремниевая ($H_2SiO_3$), неустойчивы и разлагаются даже без нагревания. Азотная кислота ($HNO_3$) разлагается при нагревании. Таким образом, это не общее свойство.

3) взаимодействие с любыми металлами
Это утверждение неверно. Разбавленные кислоты (за исключением азотной) взаимодействуют только с металлами, стоящими в ряду электрохимической активности металлов до водорода. Металлы, стоящие после водорода (например, медь, серебро, золото, платина), с разбавленными кислотами не реагируют с выделением водорода.
Например: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$ (реакция идет)
$Cu + HCl \rightarrow$ реакция не идет.
Следовательно, кислоты взаимодействуют не с любыми металлами.

4) окрашивание фенолфталеина
Фенолфталеин – это кислотно-основный индикатор, который меняет свою окраску только в щелочной среде (рН > 8,2), становясь малиновым. В кислой и нейтральной средах он остается бесцветным. Поэтому кислоты не окрашивают фенолфталеин.

Таким образом, единственным общим свойством всех разбавленных кислот из перечисленных является их способность взаимодействовать с основаниями.

Ответ: 1

5. Выберите формулы веществ, вступающих в реакцию нейтрализации:

1) $NaOH$ и $P_2O_5$

2) $HNO_3$ и $Ba(OH)_2$

3) $H_2S$ и $CuCl_2$

4) $Na_2O$ и $H_3PO_4$

Решение

Реакция нейтрализации — это реакция обмена между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода. Классическая схема реакции нейтрализации выглядит так: $Кислота + Основание \rightarrow Соль + H_2O$. Проанализируем каждую пару веществ:

1) NaOH и P₂O₅

В этой паре гидроксид натрия ($NaOH$) является сильным основанием (щёлочью), а оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) — кислотным оксидом. Реакция между ними протекает с образованием соли и воды ($6NaOH + P_2O_5 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$), но это взаимодействие основания с кислотным оксидом, а не с кислотой, что не соответствует строгому определению реакции нейтрализации.

2) HNO₃ и Ba(OH)₂

Азотная кислота ($HNO_3$) является кислотой, а гидроксид бария ($Ba(OH)_2$) — основанием (щёлочью). Их взаимодействие — это классический пример реакции нейтрализации, в ходе которой образуются соль (нитрат бария) и вода. Уравнение реакции: $2HNO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O$. Эта пара веществ полностью подходит под определение.

3) H₂S и CuCl₂

Здесь сероводородная кислота ($H_2S$) реагирует с хлоридом меди(II) ($CuCl_2$), который является солью. Это реакция ионного обмена, приводящая к образованию нерастворимого сульфида меди(II) и соляной кислоты ($H_2S + CuCl_2 \rightarrow CuS \downarrow + 2HCl$). Данная реакция не является реакцией нейтрализации.

4) Na₂O и H₃PO₄

Оксид натрия ($Na_2O$) — это основный оксид, а ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) — кислота. При их взаимодействии также образуются соль и вода ($3Na_2O + 2H_3PO_4 \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$), однако это реакция кислоты с основным оксидом, а не с основанием (гидроксидом).

Таким образом, единственная пара, которая соответствует классическому определению реакции нейтрализации (кислота + основание), находится под номером 2.

Ответ: 2

6. Химическая реакция не протекает между веществами, формулы которых:

1) $SO_2$ и $H_2O$

2) $Al$ и $HCl$

3) $HNO_3$ и $KOH$

4) $CO_2$ и $H_2SO_4$

Для того чтобы определить, между какими из предложенных веществ не протекает химическая реакция, проанализируем каждую пару.

1) SO₂ и H₂O

Оксид серы(IV) ($SO_2$) — это кислотный оксид. Кислотные оксиды реагируют с водой ($H_2O$) с образованием соответствующей кислоты. В данном случае образуется сернистая кислота ($H_2SO_3$).
Уравнение реакции: $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$.
Следовательно, данная реакция протекает.

2) Al и HCl

Алюминий ($Al$) — это металл, который в электрохимическом ряду напряжений металлов стоит до водорода. Такие металлы способны вытеснять водород из растворов кислот (кроме концентрированных серной и азотной). При взаимодействии алюминия с соляной кислотой ($HCl$) образуется соль (хлорид алюминия) и выделяется газообразный водород.
Уравнение реакции: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$.
Следовательно, данная реакция протекает.

3) HNO₃ и KOH

Азотная кислота ($HNO_3$) является сильной кислотой, а гидроксид калия ($KOH$) — сильным основанием (щёлочью). Между кислотой и основанием всегда протекает реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$.
Следовательно, данная реакция протекает.

4) CO₂ и H₂SO₄

Оксид углерода(IV) ($CO_2$) — это кислотный оксид. Серная кислота ($H_2SO_4$) — это сильная кислота. Вещества, принадлежащие к одному классу и обладающие схожими химическими свойствами (в данном случае — кислотными), не вступают в реакцию друг с другом. Кислотный оксид не реагирует с кислотой.
Следовательно, данная реакция не протекает.

Таким образом, химическая реакция не протекает между оксидом углерода(IV) и серной кислотой.

Ответ: 4

7. Реакция обмена с выделением газа протекает при взаимодействии соляной кислоты с веществом, формула которого

1) $FeSO_4$

2) $Ba(OH)_2$

3) $K_2CO_3$

4) $Na_2O$

Реакция обмена — это химическая реакция, в ходе которой два сложных вещества обмениваются своими составными частями. Согласно правилам протекания ионных реакций в растворах, реакция обмена идет до конца (является необратимой), если в результате образуется:

• газообразное вещество (↑)
• нерастворимое вещество (осадок ↓)
• малодиссоциирующее вещество (например, вода $H₂O$).

1) FeSO₄

При взаимодействии соляной кислоты с сульфатом железа(II) могла бы протекать следующая реакция обмена:
$2HCl + FeSO₄ \rightarrow FeCl₂ + H₂SO₄$
Однако все вещества в этой реакции являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Не образуется ни газа, ни осадка, ни воды, поэтому данная реакция обмена практически не протекает.

2) Ba(OH)₂

Соляная кислота реагирует с гидроксидом бария. Это реакция нейтрализации, которая является частным случаем реакции обмена:
$2HCl + Ba(OH)₂ \rightarrow BaCl₂ + 2H₂O$
В результате реакции образуется вода — малодиссоциирующее вещество. Реакция протекает, но без выделения газа.

3) K₂CO₃

Соляная кислота, как более сильная кислота, вытесняет более слабую угольную кислоту из её соли — карбоната калия. Это реакция обмена:
$2HCl + K₂CO₃ \rightarrow 2KCl + H₂CO₃$
Образовавшаяся угольная кислота ($H₂CO₃$) очень неустойчива и сразу же разлагается на воду и углекислый газ:
$H₂CO₃ \rightarrow H₂O + CO₂↑$
Таким образом, данная реакция обмена протекает с выделением газа, что полностью соответствует условию задачи.

4) Na₂O

Соляная кислота реагирует с оксидом натрия (основный оксид) по типу реакции обмена:
$2HCl + Na₂O \rightarrow 2NaCl + H₂O$
В результате реакции образуется соль и вода. Газ при этом не выделяется.

Ответ: 3

8. Раствор серной кислоты взаимодействует с веществом, форму-ла которого

1) $Cu$

2) $H_3PO_4$

3) $Zn$

4) $MgCl_2$

Решение

Для выбора правильного ответа необходимо рассмотреть взаимодействие раствора серной кислоты ($H_2SO_4$) с каждым из предложенных веществ, основываясь на их химических свойствах.

1) Cu

Медь ($Cu$) — металл, стоящий в электрохимическом ряду активности металлов после водорода (H). Это означает, что медь не способна вытеснять водород из растворов кислот (за исключением кислот-окислителей, таких как концентрированная серная или азотная кислота). Так как в задаче указан "раствор серной кислоты", по умолчанию имеется в виду разбавленная кислота, которая не является сильным окислителем. Следовательно, реакция не протекает.

2) H₃PO₄

Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) — это кислота. Вещества одного класса (кислоты) обычно не реагируют друг с другом. Исключением являются окислительно-восстановительные реакции, но в данном случае оба вещества являются устойчивыми кислотами и не вступают во взаимодействие.

3) Zn

Цинк ($Zn$) — металл, стоящий в электрохимическом ряду активности металлов до водорода (H). Это активный металл, который способен вытеснять водород из растворов кислот. В результате реакции замещения образуется соль (сульфат цинка) и выделяется газообразный водород.

Уравнение химической реакции: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$.

Эта реакция протекает.

4) MgCl₂

Хлорид магния ($MgCl_2$) — это соль, образованная сильным основанием ($Mg(OH)_2$) и сильной кислотой ($HCl$). Реакция ионного обмена между кислотой и солью происходит только в том случае, если образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода). В результате возможной реакции между серной кислотой и хлоридом магния образуются сульфат магния ($MgSO_4$) и соляная кислота ($HCl$):

$H_2SO_4 + MgCl_2 \leftrightarrow MgSO_4 + 2HCl$

Все вещества в этой системе хорошо растворимы в воде и являются сильными электролитами. Поэтому видимых признаков реакции нет, и равновесие не смещается в сторону продуктов. Реакция не протекает.

Таким образом, из предложенных вариантов с раствором серной кислоты взаимодействует только цинк.

Ответ: 3

9. Верны ли утверждения о правилах безопасного обращения с растворами кислот?

А. Раствор кислоты от раствора щёлочи в лаборатории можно различить по вкусу.

Б. При разбавлении кислот водой следует кислоту медленно приливать в воду при перемешивании.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба утверждения верны

4) оба утверждения неверны

Для определения правильного ответа необходимо проанализировать каждое утверждение с точки зрения правил техники безопасности при работе в химической лаборатории.

А. Раствор кислоты от раствора щёлочи в лаборатории можно различить по вкусу.

Данное утверждение абсолютно неверно. В химической лаборатории категорически запрещается пробовать любые вещества на вкус. Кислоты и щёлочи являются едкими и коррозионно-активными веществами. Попадание их на слизистые оболочки, в том числе в ротовую полость, может вызвать сильнейшие химические ожоги и отравление. Для определения среды раствора (кислотной или щелочной) используют специальные вещества — индикаторы (например, лакмус, фенолфталеин) или приборы (pH-метры).
Ответ: утверждение неверно.

Б. При разбавлении кислот водой следует кислоту медленно приливать в воду при перемешивании.

Данное утверждение абсолютно верно. Это одно из фундаментальных правил разбавления концентрированных кислот (особенно серной). Процесс растворения кислоты в воде сопровождается выделением большого количества тепла (экзотермический процесс). Если добавлять воду в кислоту, то первые же капли воды из-за резкого локального нагрева могут вскипеть, что приведёт к разбрызгиванию горячей концентрированной кислоты. Чтобы избежать этого, кислоту медленно и осторожно вливают тонкой струйкой в большой объем холодной воды при постоянном перемешивании. Вода имеет большую теплоёмкость и её большой объем позволяет эффективно отводить выделяющееся тепло, предотвращая опасное вскипание раствора.
Ответ: утверждение верно.

Исходя из анализа, утверждение А неверно, а утверждение Б верно. Следовательно, правильный вариант ответа — «верно только Б».

Ответ: 2