Страница 82 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. К общим свойствам растворов кислот не относится

1) взаимодействие с основаниями

2) реакция с неметаллами

3) взаимодействие с активными металлами с образованием солей

4) изменение окраски лакмуса

Для того чтобы ответить на вопрос, необходимо проанализировать каждое из предложенных свойств и определить, какое из них не является общим для всех кислот в растворах.

1) взаимодействие с основаниями

Это одно из фундаментальных химических свойств кислот. Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации, в ходе которой образуются соль и вода. Например, реакция соляной кислоты с гидроксидом натрия: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$. Это свойство характерно для всех без исключения кислот.

Ответ: является общим свойством кислот.

2) реакция с неметаллами

Взаимодействие с неметаллами не является общим свойством для всех кислот. Большинство кислот, например, соляная ($HCl$) или разбавленная серная ($H_2SO_4$), не реагируют с неметаллами, такими как сера ($S$), фосфор ($P$) или углерод ($C$). В реакции с неметаллами вступают только сильные кислоты-окислители, такие как концентрированная азотная кислота ($HNO_3$) или концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$). Пример реакции, которая возможна: $C + 2H_2SO_4(конц.) \rightarrow CO_2 \uparrow + 2SO_2 \uparrow + 2H_2O$. Поскольку это свойство проявляют лишь некоторые кислоты и в определенных условиях, оно не может считаться общим.

Ответ: не является общим свойством кислот.

3) взаимодействие с активными металлами с образованием солей

Большинство кислот реагируют с металлами, стоящими в ряду активности до водорода. В результате реакции образуется соль и, как правило, выделяется водород. Например, реакция цинка с серной кислотой: $Zn + H_2SO_4(разб.) \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$. Кислоты-окислители (например, азотная) также реагируют с активными металлами с образованием соли, хотя продукты восстановления могут быть иными (не водород). Таким образом, образование соли при взаимодействии с активными металлами является общим свойством кислот.

Ответ: является общим свойством кислот.

4) изменение окраски лакмуса

Все кислоты в водных растворах диссоциируют с образованием ионов водорода $H^+$, которые создают кислую среду. Индикаторы, такие как лакмус, изменяют свой цвет в кислой среде (лакмус становится красным). Это универсальный способ определения кислот, и это свойство присуще всем кислотным растворам.

Ответ: является общим свойством кислот.

Исходя из анализа, единственное свойство, которое не является общим для всех растворов кислот, — это реакция с неметаллами, так как она характерна только для сильных кислот-окислителей.

Ответ: 2

5. Выберите уравнение реакции нейтрализации.

a) $Mg + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2\uparrow$

б) $2NaOH + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O$

в) $2KOH + H_2SO_4 = K_2SO_4 + 2H_2O$

г) $KOH + NH_4Cl = KCl + NH_3\uparrow + H_2O$

Решение

Реакция нейтрализации — это реакция взаимодействия кислоты и основания, в результате которой образуются соль и вода. Общая схема такой реакции: Кислота + Основание → Соль + Вода. Рассмотрим предложенные уравнения, чтобы определить, какое из них соответствует этому определению.

а) Уравнение $Mg + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2↑$ описывает реакцию замещения, где активный металл (магний) взаимодействует с кислотой (серной). Один из реагентов — простое вещество, а не основание. Следовательно, это не реакция нейтрализации.

б) Уравнение $2NaOH + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O$ показывает взаимодействие основания (гидроксид натрия) с кислотным оксидом (оксид углерода(IV)). Хотя продуктами являются соль и вода, в классическом понимании реакция нейтрализации происходит между кислотой и основанием, а не кислотным оксидом.

в) Уравнение $2KOH + H_2SO_4 = K_2SO_4 + 2H_2O$ является классическим примером реакции нейтрализации. Здесь основание (гидроксид калия, $KOH$) реагирует с кислотой (серная кислота, $H_2

6. Химическая реакция возможна между веществами, формулы которых:

1) $HNO_3$ и $O_2$

2) $Hg$ и $HCl$

3) $SO_3$ и $H_2O$

4) $Cu$ и $H_3PO_4$

Проанализируем возможность протекания реакции для каждой пары веществ:

1) HNO₃ и O₂
Азот в азотной кислоте ($HNO_3$) находится в своей высшей степени окисления +5. Кислород ($O_2$) является окислителем, но он не может повысить степень окисления азота, поэтому химическая реакция между этими веществами не протекает.
Ответ: реакция невозможна.

2) Hg и HCl
Для взаимодействия металла с кислотой-неокислителем, такой как соляная кислота ($HCl$), металл должен стоять в электрохимическом ряду активности металлов левее (до) водорода. Ртуть ($Hg$) находится в этом ряду правее (после) водорода, поэтому она не способна вытеснить водород из кислоты.
Ответ: реакция невозможна.

3) SO₃ и H₂O
Оксид серы(VI) ($SO_3$) — это кислотный оксид. Кислотные оксиды реагируют с водой ($H_2O$) с образованием соответствующей кислоты. В данном случае продуктом реакции является серная кислота ($H_2SO_4$). Эта реакция протекает очень активно. Уравнение реакции: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.
Ответ: реакция возможна.

4) Cu и H₃PO₄
Медь ($Cu$) — металл, стоящий в ряду активности после водорода. Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) не является сильным окислителем. Следовательно, медь не может вытеснить водород из этой кислоты, и реакция не идет.
Ответ: реакция невозможна.

7. Реакция обмена с выпадением осадка протекает при взаимодействии серной кислоты с веществом, формула которого

1) $Li_2CO_3$

2) $NaOH$

3) $CuO$

4) $BaCl_2$

Решение

Реакция обмена — это реакция, при которой два сложных вещества обмениваются своими составными частями. Для того чтобы такая реакция протекала до конца в растворе, необходимо, чтобы один из продуктов покидал сферу реакции: выпадал в виде осадка, выделялся в виде газа или образовывал малодиссоциирующее вещество (например, воду).

Рассмотрим взаимодействие серной кислоты ($H_2SO_4$) с каждым из предложенных веществ.

1) Li₂CO₃

Взаимодействие серной кислоты с карбонатом лития является реакцией обмена. В результате реакции образуется сульфат лития и угольная кислота, которая нестабильна и сразу разлагается на воду и углекислый газ.
$H_2SO_4 + Li_2CO_3 \rightarrow Li_2SO_4 + H_2O + CO_2 \uparrow$
Сульфат лития ($Li_2SO_4$) растворим в воде. В ходе реакции выделяется газ, а не образуется осадок.

2) NaOH

Взаимодействие серной кислоты с гидроксидом натрия — это реакция нейтрализации, которая является частным случаем реакции обмена. В результате образуются соль и вода.
$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
Сульфат натрия ($Na_2SO_4$) хорошо растворим в воде. Осадок не образуется.

3) CuO

Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди(II) является реакцией обмена между кислотой и основным оксидом.
$H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
Сульфат меди(II) ($CuSO_4$) растворим в воде. Осадок в результате реакции не образуется (происходит растворение исходного твердого оксида меди).

4) BaCl₂

Взаимодействие серной кислоты с хлоридом бария является реакцией обмена.
$H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$
В результате реакции образуется сульфат бария ($BaSO_4$) — белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, которое выпадает в осадок. Эта реакция является качественной реакцией на сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$) и ионы бария ($Ba^{2+}$).

Таким образом, реакция обмена с выпадением осадка протекает при взаимодействии серной кислоты с хлоридом бария.
Ответ: 4

8. Азотная кислота реагирует с веществом, формула которого

1) $Li_2O$

2) $NaCl$

3) $H_2SO_4$

4) $P_2O_5$

Решение

Азотная кислота ($HNO_3$) — это сильная одноосновная кислота, которая вступает в реакции, характерные для класса кислот. Чтобы определить, с каким из предложенных веществ она будет реагировать, необходимо проанализировать химические свойства каждого из них.

1) Li₂O

Оксид лития ($Li_2O$) является основным оксидом, так как литий — это щелочной металл. Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и воду. Эта реакция называется реакцией нейтрализации. Уравнение реакции азотной кислоты с оксидом лития:

$2HNO_3 + Li_2O \rightarrow 2LiNO_3 + H_2O$

В результате образуется растворимая соль нитрат лития и вода. Реакция протекает.

2) NaCl

Хлорид натрия ($NaCl$) — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($HCl$). Реакция обмена между кислотой и солью идет до конца только в том случае, если один из продуктов реакции уходит из сферы реакции (выпадает в осадок, выделяется в виде газа или является слабым электролитом, например, водой или слабой кислотой). Взаимодействие азотной кислоты с хлоридом натрия ($HNO_3 + NaCl \leftrightarrow NaNO_3 + HCl$) является обратимым, так как все исходные вещества и продукты являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде. Реакция не протекает.

3) H₂SO₄

Серная кислота ($H_2SO_4$) также является сильной кислотой. Вещества одного класса (в данном случае — кислоты) друг с другом не реагируют. При их смешивании происходит лишь физический процесс растворения.

4) P₂O₅

Оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) — это кислотный оксид. Кислотные оксиды не реагируют с кислотами. Они взаимодействуют с веществами основного характера (основаниями, основными и амфотерными оксидами).

Таким образом, из перечисленных веществ азотная кислота реагирует только с основным оксидом лития.

Ответ: 1

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

А. О попадании кислоты на кожу или одежду необходимо немедленно сообщить учителю или лаборанту.

Б. Максимальный объём используемой для работы кислоты не должен превышать 1–2 мл.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба утверждения верны

4) оба утверждения неверны

Для определения верного варианта ответа проанализируем каждое утверждение.

А. О попадании кислоты на кожу или одежду необходимо немедленно сообщить учителю или лаборанту.
Это утверждение является абсолютно верным и одним из ключевых правил техники безопасности в химической лаборатории. Кислоты, особенно концентрированные, являются едкими веществами и могут вызывать серьезные химические ожоги. При попадании кислоты на кожу или одежду необходимо немедленно начать промывать пораженное место большим количеством воды и одновременно сообщить о случившемся учителю или лаборанту. Они смогут правильно оценить ситуацию и оказать необходимую первую помощь, например, обработать место ожога слабым раствором щелочи (питьевой соды).

Б. Максимальный объём используемой для работы кислоты не должен превышать 1—2 мл.
Это утверждение также верно в контексте стандартных правил безопасности для учебных экспериментов. Ограничение объемов используемых опасных реактивов, таких как кислоты, является важной мерой предосторожности. Работа с малыми количествами (микрометоды) снижает риск серьезных последствий в случае аварийных ситуаций (например, если пробирка разобьется или жидкость прольется). Для большинства школьных опытов объемы 1-2 мл являются достаточными.

Таким образом, оба утверждения описывают верные правила безопасного обращения с растворами кислот.

Ответ: 3

10. Укажите условия протекания реакций растворов кислот с солями и металлами:

1) кислоты взаимодействуют с солями, если образуется осадок или газ

2) кислоты не взаимодействуют с солями

3) все металлы вытесняют водород из кислот

4) металл должен находиться правее водорода в ряду активности металлов

5) азотная кислота любой концентрации взаимодействует с металлами по-особому

1) кислоты взаимодействуют с солями, если образуется осадок или газ

Данное утверждение является верным. Реакции между кислотами и солями относятся к реакциям ионного обмена. Такие реакции протекают до конца в растворе, если один из продуктов реакции уходит из сферы реакции. Это происходит в следующих случаях:

• Образуется нерастворимое вещество (осадок). Например, при взаимодействии серной кислоты с хлоридом бария образуется нерастворимый сульфат бария: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$.
• Выделяется газ. Например, при действии соляной кислоты на карбонат кальция образуется угольная кислота, которая тут же разлагается на воду и углекислый газ: $2HCl + CaCO_3 \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$.
• Образуется слабый электролит (например, вода или слабая кислота). Например, сильная соляная кислота вытесняет слабую уксусную кислоту из её соли: $HCl + CH_3COONa \rightarrow NaCl + CH_3COOH$.

Утверждение указывает на два из трех основных условий, что делает его правильным.

Ответ: Утверждение верное.

2) кислоты не взаимодействуют с солями

Это утверждение неверно. Как показано в пункте 1, кислоты вступают в реакции с солями при соблюдении определенных условий. Множество практически важных реакций основано именно на этом взаимодействии. Например, получение углекислого газа в лаборатории: $2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$.

Ответ: Утверждение неверное.

3) все металлы вытесняют водород из кислот

Это утверждение неверно. Способность металла вытеснять водород из растворов кислот (не являющихся сильными окислителями) определяется его положением в электрохимическом ряду активности металлов (ряду напряжений). Только металлы, стоящие в этом ряду левее водорода, способны его вытеснять. Металлы, стоящие правее водорода (например, медь, серебро, золото, платина), не вытесняют водород из кислот.

Пример реакции с активным металлом: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$.

Пример с неактивным металлом: $Cu + HCl \rightarrow$ реакция не идет.

Ответ: Утверждение неверное.

4) металл должен находиться правее водорода в ряду активности металлов

Это утверждение неверно. Оно описывает условие, при котором реакция вытеснения водорода из кислоты как раз *не протекает*. Как было объяснено в пункте 3, для вытеснения водорода металл должен быть активнее водорода, то есть находиться в ряду активности *левее* него.

Ответ: Утверждение неверное.

5) азотная кислота любой концентрации взаимодействует с металлами по-особому

Данное утверждение является верным. Азотная кислота ($HNO_3$) — сильный окислитель. При её взаимодействии с металлами (даже с теми, что стоят в ряду активности правее водорода, кроме золота и платины) водород, как правило, не выделяется. Вместо этого происходит восстановление азота из степени окисления +5 до более низких степеней окисления. Продукты восстановления зависят от концентрации кислоты и активности металла. Это могут быть $NO_2$, $NO$, $N_2O$, $N_2$ или ион аммония $NH_4^+$.

Например, концентрированная азотная кислота реагирует с медью с образованием диоксида азота:

$Cu + 4HNO_{3(\text{конц.})} \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$

Разбавленная азотная кислота реагирует с медью с образованием оксида азота(II):

$3Cu + 8HNO_{3(\text{разб.})} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$

Это "особое" поведение отличает азотную кислоту от большинства других кислот.

Ответ: Утверждение верное.