Страница 107 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. a) Дополните одним промежуточным звеном схему превращений задания 5 (часть I).

б) Запишите уравнение реакции нового превращения и назовите все сложные вещества.

в) Предложите ещё два варианта последнего превращения в схеме задания 5 (часть I).

Решение

Поскольку исходная схема превращений из задания 5 (часть I) не предоставлена, для решения задачи примем за основу типичную для школьного курса химическую цепочку, демонстрирующую генетическую связь веществ: $Na \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$.

а) Дополните одним промежуточным звеном схему превращений задания 5 (часть I).

Исходную схему $Na \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$ можно дополнить, вставив между простым веществом натрием ($Na$) и его гидроксидом ($NaOH$) соответствующий оксид — оксид натрия ($Na_2O$). Оксид натрия образуется при взаимодействии натрия с кислородом и, в свою очередь, реагирует с водой с образованием гидроксида.

Таким образом, дополненная схема превращений будет выглядеть следующим образом:

$Na \rightarrow Na_2O \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$

Ответ: Новая схема: $Na \rightarrow Na_2O \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$.

б) Запишите уравнение реакции нового превращения и назовите все сложные вещества.

Новым превращением в дополненной схеме является, например, получение гидроксида натрия из оксида натрия ($Na_2O \rightarrow NaOH$).

Уравнение этой реакции:

$Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$

Сложные вещества, участвующие в данной реакции, и их названия:

$Na_2O$ — оксид натрия;

$H_2O$ — вода (или оксид водорода);

$NaOH$ — гидроксид натрия.

Ответ: Уравнение реакции: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$. Сложные вещества: $Na_2O$ – оксид натрия, $H_2O$ – вода, $NaOH$ – гидроксид натрия.

в) Предложите еще два варианта последнего превращения в схеме задания 5 (часть I).

Последним превращением в исходной схеме ($Na \rightarrow NaOH \rightarrow NaCl$) является получение хлорида натрия из гидроксида натрия ($NaOH \rightarrow NaCl$). Помимо наиболее очевидной реакции нейтрализации с соляной кислотой ($NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$), можно предложить следующие два альтернативных варианта:

1. Реакция ионного обмена между щёлочью ($NaOH$) и растворимой солью, в результате которой образуется нерастворимый гидроксид, а в растворе остаётся хлорид натрия. Например, реакция с хлоридом меди(II):

$2NaOH + CuCl_2 \rightarrow 2NaCl + Cu(OH)_2\downarrow$

2. Реакция щёлочи с солью аммония, в ходе которой образуется соль, вода и выделяется газообразный аммиак. Например, реакция с хлоридом аммония:

$NaOH + NH_4Cl \xrightarrow{t} NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$

Ответ: Два альтернативных варианта превращения $NaOH \rightarrow NaCl$:
1. $2NaOH + CuCl_2 \rightarrow 2NaCl + Cu(OH)_2\downarrow$
2. $NaOH + NH_4Cl \xrightarrow{t} NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$

3. В схеме превращений

$SO_2 \xrightarrow{X_1} SO_3 \xrightarrow{X_2} H_2SO_4 \xrightarrow{X_3} Na_2SO_4$

веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно

1)$O_2, H_2O, NaOH$
2) $NO_2, H_2, NaCl$
3) $O_2, H_2O, N_2$
4) $O_2, H_2, NH_3 \cdot H_2O$

Ответ:

Приведённым превращениям соответствуют уравнения реакций:

________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Генетический ряд какого химического элемента предложен в этом задании?

________________________________________________________________________________________________________________________________

Для осуществления цепочки превращений $SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4$ необходимо последовательно провести следующие реакции:

1. Превращение $SO_2 \rightarrow SO_3$: Оксид серы(IV) окисляется до оксида серы(VI). В качестве окислителя используется кислород. Реакция является каталитической и обратимой.

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$ (катализатор $V_2O_5$, температура)

Следовательно, вещество $X_1$ - это кислород ($O_2$).

2. Превращение $SO_3 \rightarrow H_2SO_4$: Оксид серы(VI) является кислотным оксидом, которому соответствует серная кислота. Для получения кислоты необходимо провести реакцию оксида с водой.

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Следовательно, вещество $X_2$ - это вода ($H_2O$).

3. Превращение $H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4$: Для получения соли сульфата натрия из серной кислоты необходимо провести реакцию нейтрализации с основанием, содержащим натрий, например, с гидроксидом натрия.

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Следовательно, вещество $X_3$ - это гидроксид натрия ($NaOH$).

Таким образом, веществами $X_1, X_2$ и $X_3$ являются соответственно $O_2, H_2O, NaOH$. Этот набор соответствует варианту ответа 1.

Ответ: 1

Приведённым превращениям соответствуют уравнения реакций:

$2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Генетический ряд какого химического элемента предложен в этом задании?

Генетический ряд — это ряд веществ, которые являются соединениями одного и того же химического элемента, связаны взаимопревращениями и отражают общность его свойств. В данной цепочке ($SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4$) все вещества являются соединениями серы. Цепочка показывает последовательные превращения от оксида неметалла к кислоте и затем к соли. Это генетический ряд неметалла.

Ответ: Серы (S).

4. В схеме превращений

$S \rightarrow X_1 \rightarrow SO_3 \rightarrow X_2 \rightarrow CuSO_4 \rightarrow X_3 \rightarrow CuO \rightarrow Cu$

веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно

1)$H_2S$, $H_2SO_4$, $Cu(OH)_2$

2)$FeS$, $H_2SO_4$, $Cu(OH)_2$

3)$SO_2$, $H_2SO_4$, $CuCl_2$

4)$SO_2$, $H_2SO_4$, $Cu(OH)_2$

Ответ: ☐

Приведённым превращениям соответствуют следующие уравнения реакций:

Генетические ряды каких химических элементов предложены в этом задании?

Чтобы определить вещества X₁, X₂ и X₃, необходимо последовательно проанализировать каждый этап цепочки превращений.

1. $S \rightarrow X_1$: Сера (S) — это простое вещество-неметалл. При сгорании серы в кислороде образуется оксид серы(IV), или сернистый газ ($SO_2$).
Уравнение реакции: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$
Следовательно, вещество $X_1$ — это $SO_2$. Это исключает варианты 1 и 2.

2. $X_1(SO_2) \rightarrow SO_3$: Оксид серы(IV) ($SO_2$) окисляется кислородом до оксида серы(VI) ($SO_3$). Эта реакция является обратимой и протекает в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$) при нагревании.
Уравнение реакции: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

3. $SO_3 \rightarrow X_2$: Оксид серы(VI) ($SO_3$) — это кислотный оксид, который при взаимодействии с водой образует соответствующую ему кислоту — серную ($H_2SO_4$).
Уравнение реакции: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$
Следовательно, вещество $X_2$ — это $H_2SO_4$. Оба оставшихся варианта, 3 и 4, содержат $H_2SO_4$ в качестве $X_2$.

4. $X_2(H_2SO_4) \rightarrow CuSO_4$: Серная кислота ($H_2SO_4$) может реагировать с оксидом меди(II) ($CuO$) или гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$) с образованием соли сульфата меди(II) ($CuSO_4$) и воды.
Уравнение реакции: $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

5. $CuSO_4 \rightarrow X_3$ и $X_3 \rightarrow CuO$: Необходимо найти вещество $X_3$, которое можно получить из $CuSO_4$ и из которого можно получить $CuO$.
Рассмотрим вариант 4, где $X_3$ — это $Cu(OH)_2$ (гидроксид меди(II)). Его можно получить из $CuSO_4$ реакцией обмена со щёлочью. $Cu(OH)_2$ — это нерастворимое основание, которое при нагревании разлагается на оксид меди(II) ($CuO$) и воду.
Уравнение получения $X_3$: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
Уравнение превращения $X_3$ в $CuO$: $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$
Эта последовательность химически корректна и часто встречается в школьном курсе химии. Прямое превращение $CuCl_2$ (из варианта 3) в $CuO$ является более сложным.
Следовательно, вещество $X_3$ — это $Cu(OH)_2$.

Таким образом, веществами $X_1, X_2, X_3$ являются соответственно $SO_2, H_2SO_4, Cu(OH)_2$. Это соответствует варианту ответа 4.

Ответ: 4

Приведённым превращениям соответствуют следующие уравнения реакций:

1. $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t} 2SO_3$

3. $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

4. $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

5. $CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4$

6. $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$

7. $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$

Генетические ряды каких химических элементов предложены в этом задании?

В задании представлена комбинация двух генетических рядов химических элементов:

1. Генетический ряд серы (S). Он включает превращения от простого вещества-неметалла через кислотные оксиды к кислоте: $S \rightarrow SO_2 \rightarrow SO_3 \rightarrow H_2SO_4$.

2. Генетический ряд меди (Cu). Он включает превращения от соли через нерастворимое основание и основной оксид к простому веществу-металлу: $CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO \rightarrow Cu$.

Ответ: В задании предложены генетические ряды серы (S) и меди (Cu).