Страница 53 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Для кислорода характерно образование двух простых веществ: $O_2$ и $O_3$, т. е. явление аллотропия.

1.
Решение:
Явление, при котором один и тот же химический элемент может образовывать два или более простых веществ, называется аллотропией. Сами эти вещества называются аллотропными модификациями.
Для химического элемента кислорода (O) известно несколько аллотропных модификаций. Наиболее распространёнными и устойчивыми являются:
1. Кислород (или дикислород) — простое вещество, молекула которого состоит из двух атомов кислорода. Его химическая формула — $O_2$. Это газ, необходимый для дыхания большинства живых организмов на Земле.
2. Озон — простое вещество, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. Его химическая формула — $O_3$. Озон имеет характерный резкий запах (как после грозы) и является сильным окислителем.
В задании требуется вставить в пропуски формулы этих двух простых веществ и название явления. Количество пустых клеток для слова (10) в точности совпадает с количеством букв в слове "аллотропия".
Ответ: Для кислорода характерно образование двух простых веществ: $O_2$ и $O_3$, т. е. явление аллотропии.

2. Заполните таблицу.

Сравнение свойств кислорода и озона

Признаки сравненияКислородОзон

$M_r$

Агрегатное состояние (н. у.)

Запах

Отношение к ультрафиолету

Отношение к бактериям

Применение

$M_r$

Молекула кислорода является двухатомной ($O_2$). Относительная атомная масса элемента кислорода $A_r(O)$ приблизительно равна 16. Следовательно, относительная молекулярная масса кислорода составляет $M_r(O_2) = 2 \times 16 = 32$.

Молекула озона является трехатомной ($O_3$). Его относительная молекулярная масса составляет $M_r(O_3) = 3 \times 16 = 48$.

Ответ: Кислород: 32; Озон: 48.

Агрегатное состояние (н. у.)

В нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атм) кислород представляет собой газ без цвета и вкуса.

В нормальных условиях озон также является газом, но имеет характерный бледно-голубой цвет.

Ответ: Кислород: газ; Озон: газ.

Запах

Кислород ($O_2$) не имеет запаха.

Озон ($O_3$) обладает резким, характерным запахом, который люди часто ассоциируют со свежестью воздуха после грозы.

Ответ: Кислород: без запаха; Озон: резкий, специфический запах.

Отношение к ультрафиолету

Молекулы кислорода ($O_2$) в стратосфере поглощают жесткое ультрафиолетовое излучение, что приводит к их распаду на атомы и последующему образованию озона по реакции: $3O_2 \xrightarrow{УФ} 2O_3$.

Озон ($O_3$) образует озоновый слой, который поглощает большую часть вредного ультрафиолетового излучения Солнца, защищая тем самым биосферу. При этом озон разрушается: $2O_3 \xrightarrow{УФ} 3O_2$.

Ответ: Кислород: под действием УФ образует озон; Озон: поглощает УФ, при этом разлагаясь.

Отношение к бактериям

Кислород необходим для жизнедеятельности аэробных бактерий (используется в процессе дыхания), но сам по себе не обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Озон является очень сильным окислителем и высокотоксичен для большинства микроорганизмов, включая бактерии. Он разрушает их клеточные стенки, что обуславливает его сильное бактерицидное действие.

Ответ: Кислород: не является бактерицидным; Озон: сильное бактерицидное средство.

Применение

Кислород используется в медицине (для дыхания), в металлургической промышленности (для выплавки чугуна и стали), для сварки и резки металлов, а также в качестве окислителя ракетного топлива.

Озон применяется для обеззараживания (стерилизации) питьевой воды и воздуха, для отбеливания различных материалов (например, бумаги), в химическом синтезе (озонолиз), а также в медицине (озонотерапия).

Ответ: Кислород: медицина, металлургия, сварка, ракетное топливо. Озон: обеззараживание воды и воздуха, отбеливание, химическая промышленность.

3. Заполните схему.

Применение кислорода

$O_2$

а) хлора(V)

б) Уравнение реакции

Тип реакции

6. решение

Решение

Кислород ($O_2$) — химически активный неметалл, который является сильным окислителем. Благодаря этому свойству, а также его роли в процессах дыхания, кислород находит широкое применение в различных сферах. Схему можно заполнить следующими шестью основными областями применения:

1. Медицина

Кислород жизненно необходим для дыхания, поэтому его используют в медицинских целях для обогащения дыхательных газовых смесей. Его применяют при нарушениях дыхания, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, во время хирургических операций, а также в кислородных подушках и барокамерах для оксигенотерапии.

2. Металлургия

В металлургической промышленности кислород используется для интенсификации процессов выплавки стали из чугуна в кислородных конвертерах и мартеновских печах. Продувка расплавленного металла кислородом позволяет быстро окислить и удалить излишки углерода и другие примеси, повышая качество стали и скорость производства.

3. Сварка и резка металлов

В смеси с горючими газами (например, с ацетиленом, $C_2H_2$) кислород образует пламя с очень высокой температурой (свыше 3000 °C). Это пламя используется в газовых горелках для автогенной сварки, пайки и резки металлов, в том числе тугоплавких.

4. Химическая промышленность

Как сильный окислитель, кислород является важным сырьем в химическом синтезе. Его используют для производства серной кислоты (окисление $SO_2$ в $SO_3$), азотной кислоты (каталитическое окисление аммиака $NH_3$), а также множества органических веществ, таких как оксид этилена, уксусная кислота, ацетон.

5. Ракетная техника и авиация

Жидкий кислород (LOX) — один из самых распространенных окислителей для ракетного топлива. В реакции с горючим (керосином, жидким водородом) он обеспечивает мощный выброс энергии, создающий реактивную тягу для запуска ракет и космических кораблей. Также кислород используется в дыхательных системах самолетов.

6. Системы жизнеобеспечения и экология

Кислород применяется в изолирующих дыхательных аппаратах для работы в безвоздушной или загрязненной среде (подводники, космонавты, пожарные, шахтеры). В экологии его используют для очистки сточных вод путем аэрации, а также для получения озона ($O_3$), который применяется для обеззараживания питьевой воды.

Ответ:

В пустые блоки схемы можно вписать следующие области применения кислорода: 1. Медицина (для поддержания дыхания); 2. Металлургия (производство стали); 3. Сварка и резка металлов; 4. Химическая промышленность (как окислитель); 5. Ракетная техника (окислитель топлива); 6. Системы жизнеобеспечения (дыхательные аппараты) и очистка воды.