Страница 66 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$Cl_2 \to HCl \to NaCl$

Решение

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

Cl₂ → HCl

Первое превращение — это получение хлороводорода ($HCl$) из простого вещества хлора ($Cl_2$). Это можно осуществить путем реакции соединения хлора с водородом ($H_2$). Реакция является экзотермической и цепной, инициируется нагреванием или квантом света (ультрафиолетовым облучением). В ходе реакции молекулы хлора и водорода взаимодействуют, образуя молекулы хлороводорода.

Уравнение реакции:

$H_2 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$

Ответ: $H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

HCl → NaCl

Второе превращение — это получение соли хлорида натрия ($NaCl$) из хлороводорода. Хлороводород является сильной кислотой (в водном растворе — соляная кислота). Для получения соли из кислоты можно использовать несколько способов. Наиболее типичным является реакция нейтрализации с основанием, в данном случае — гидроксидом натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции нейтрализации:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

В результате взаимодействия кислоты и щелочи образуется соль и вода. Также возможно провести реакцию соляной кислоты с активным металлом натрием ($2HCl + 2Na \rightarrow 2NaCl + H_2\uparrow$) или его оксидом ($2HCl + Na_2O \rightarrow 2NaCl + H_2O$). В качестве ответа приведем реакцию нейтрализации как наиболее распространенный способ.

Ответ: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

4. Не проводя вычислений, расположите соли соляной кислоты — хлориды — в порядке возрастания в них $w(\text{Cl})$:

1) хлорид алюминия

2) хлорид калия

3) хлорид кальция

Ответ: □□□

Решение

Чтобы расположить соли в порядке возрастания массовой доли хлора $w(Cl)$, не проводя точных вычислений, необходимо сравнить, какая масса металла приходится на один атом хлора в каждой соли. Массовая доля хлора будет тем выше, чем меньше эта "условная" масса металла. Для анализа нам понадобятся химические формулы солей и округленные относительные атомные массы металлов: $Ar(Al) \approx 27$, $Ar(K) \approx 39$, $Ar(Ca) \approx 40$.

1) хлорид алюминия. Химическая формула — $AlCl_3$. В этой соли на один атом алюминия приходится три атома хлора. Следовательно, масса металла, приходящаяся на один атом хлора, составляет: $\frac{Ar(Al)}{3} \approx \frac{27}{3} = 9$ а.е.м.

2) хлорид калия. Химическая формула — $KCl$. В этой соли на один атом калия приходится один атом хлора. Следовательно, масса металла, приходящаяся на один атом хлора, составляет: $\frac{Ar(K)}{1} \approx \frac{39}{1} = 39$ а.е.м.

3) хлорид кальция. Химическая формула — $CaCl_2$. В этой соли на один атом кальция приходится два атома хлора. Следовательно, масса металла, приходящаяся на один атом хлора, составляет: $\frac{Ar(Ca)}{2} \approx \frac{40}{2} = 20$ а.е.м.

Теперь расположим соли в порядке возрастания массы металла, приходящейся на один атом хлора: хлорид алюминия (9 а.е.м.) < хлорид кальция (20 а.е.м.) < хлорид калия (39 а.е.м.).

Массовая доля хлора $w(Cl)$ возрастает в обратном порядке, так как чем меньше "балластная" масса металла, тем выше относительное содержание хлора. Таким образом, искомый ряд солей по возрастанию в них массовой доли хлора будет следующим: хлорид калия < хлорид кальция < хлорид алюминия.

Сопоставляя с номерами из условия, получаем итоговую последовательность: 2 → 3 → 1.

Ответ: 231

5. Не проводя вычислений, расположите соли сероводородной кислоты — сульфиды — в порядке возрастания в них $w(\text{S})$:

1) сульфид алюминия

2) сульфид калия

3) сульфид кальция

Ответ: □□□

Решение

Чтобы расположить соли сероводородной кислоты (сульфиды) в порядке возрастания в них массовой доли серы $w(S)$, не прибегая к точным вычислениям, необходимо сравнить их состав. Массовая доля серы будет тем выше, чем меньше относительная масса катиона металла, приходящаяся на одну и ту же массу серы.

Сначала запишем формулы данных солей, исходя из степеней окисления металлов и сульфид-иона ($S^{2-}$):

1) сульфид алюминия (Al со степенью окисления +3) — $Al_2S_3$

2) сульфид калия (K со степенью окисления +1) — $K_2S$

3) сульфид кальция (Ca со степенью окисления +2) — $CaS$

Теперь сравним массу металла, которая приходится на один атом серы в каждом из соединений. Для этого будем использовать округленные значения относительных атомных масс: $Ar(Al) \approx 27$; $Ar(K) \approx 39$; $Ar(Ca) \approx 40$.

Для сульфида калия ($K_2S$): на 1 атом серы приходится 2 атома калия. Масса металла, приходящаяся на 1 атом серы, составляет: $2 \times Ar(K) \approx 2 \times 39 = 78$ а.е.м.

Для сульфида кальция ($CaS$): на 1 атом серы приходится 1 атом кальция. Масса металла, приходящаяся на 1 атом серы, составляет: $1 \times Ar(Ca) \approx 1 \times 40 = 40$ а.е.м.

Для сульфида алюминия ($Al_2S_3$): на 3 атома серы приходится 2 атома алюминия. Значит, на 1 атом серы приходится $\frac{2}{3}$ атома алюминия. Масса металла, приходящаяся на 1 атом серы, составляет: $\frac{2}{3} \times Ar(Al) \approx \frac{2}{3} \times 27 = 18$ а.е.м.

Сравнивая массы металлов, приходящиеся на один атом серы, получаем ряд: $18 (Al_2S_3) < 40 (CaS) < 78 (K_2S)$.

Поскольку чем меньше масса металла на атом серы, тем больше массовая доля самой серы, то порядок возрастания $w(S)$ будет обратным порядку увеличения массы металла: сульфид калия < сульфид кальция < сульфид алюминия.

Таким образом, правильная последовательность номеров соединений для записи в ответ: 2, 3, 1.

Ответ: 231

1. Оформите схему, используя дополнительную информацию.

Применение хлорида натрия

$NaCl$

Решение:

Хлорид натрия ($NaCl$), или поваренная соль, имеет множество областей применения. Ниже представлены шесть основных направлений, которыми можно заполнить пустые блоки на схеме.

Пищевая промышленность
Хлорид натрия используется как важнейшая пищевая добавка (поваренная соль) для придания вкуса еде, а также как консервант при засолке, квашении и консервировании продуктов (мяса, рыбы, овощей).
Ответ: Применение в качестве приправы и консерванта.

Химическая промышленность
Является основным сырьем для промышленного получения хлора ($Cl_2$), гидроксида натрия ($NaOH$), пищевой и кальцинированной соды ($NaHCO_3$ и $Na_2CO_3$), соляной кислоты ($HCl$) и металлического натрия ($Na$).
Ответ: Сырье для производства хлора, щелочей, соды и натрия.

Медицина
Изотонический 0,9%-й водный раствор хлорида натрия, известный как физиологический раствор, применяется для внутривенных вливаний при обезвоживании, для разведения лекарств, а также для промывания ран и слизистых оболочек.
Ответ: Компонент физиологического раствора для медицинских целей.

Борьба с обледенением
Применяется в качестве эффективного и дешевого антигололедного реагента для обработки дорог, тротуаров и аэродромов. Соль вызывает таяние льда и снега, так как ее раствор замерзает при температуре значительно ниже 0°C.
Ответ: Антигололедный реагент.

Животноводство
Используется в виде кормовой добавки (соль-лизунец) для сельскохозяйственных животных. Она служит источником жизненно важных ионов натрия и хлора, необходимых для нормального обмена веществ и здоровья скота.
Ответ: Минеральная подкормка для скота.

Водоподготовка и теплотехника
Таблетированная соль применяется для регенерации (восстановления) ионообменных смол в установках для умягчения воды, которые используются в котельных, на различных производствах и в бытовых системах водоочистки.
Ответ: Реагент для регенерации фильтров в системах умягчения воды.