Страница 5 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-1. В каждом случае назовите физическое тело и вещество, из которого оно изготовлено (например, «стеклянный стакан»: стакан — тело, стекло — вещество).

Медная монета, железный гвоздь, хрустальный башмачок, таблетка аспирина, серебряный колокольчик, кристалл сахара, ледяной дворец, оловянный солдатик, золотое кольцо.

Медная монета. В этом случае физическим телом, то есть объектом, имеющим определенную форму и объем, является монета. Вещество, из которого эта монета состоит, — это медь, химический элемент и металл. Ответ: тело — монета, вещество — медь.

Железный гвоздь. Физическое тело — это гвоздь, предмет конкретной формы, предназначенный для крепления. Вещество, из которого он изготовлен и которое придает ему прочность, — это железо. Ответ: тело — гвоздь, вещество — железо.

Хрустальный башмачок. Физическое тело — это башмачок, предмет в форме обуви. Вещество, из которого он сделан, — это хрусталь, который является особым видом стекла. Ответ: тело — башмачок, вещество — хрусталь.

Таблетка аспирина. Физическое тело — это таблетка, которая представляет собой дозированную лекарственную форму. Вещество, которое является действующим компонентом в этой таблетке, — это аспирин (ацетилсалициловая кислота). Ответ: тело — таблетка, вещество — аспирин.

Серебряный колокольчик. Физическое тело — это колокольчик, предмет, способный издавать звук. Вещество, из которого он изготовлен, — это серебро, благородный металл. Ответ: тело — колокольчик, вещество — серебро.

Кристалл сахара. Физическим телом здесь является кристалл — твердое тело с правильной, симметричной формой, обусловленной упорядоченным расположением атомов. Вещество, образующее этот кристалл, — это сахар (сахароза). Ответ: тело — кристалл, вещество — сахар.

Ледяной дворец. Физическое тело — это дворец, крупное архитектурное сооружение. Вещество, которое было использовано для его постройки, — это лёд, являющийся твердым агрегатным состоянием воды. Ответ: тело — дворец, вещество — лёд.

Оловянный солдатик. Физическое тело — это солдатик, игрушечная фигурка. Вещество, из которого он отлит, — это олово, легкоплавкий металл. Ответ: тело — солдатик, вещество — олово.

Золотое кольцо. Физическое тело — это кольцо, ювелирное украшение. Вещество, из которого оно сделано, — это золото. Часто для прочности используют не чистое золото, а его сплавы, но основным веществом является золото. Ответ: тело — кольцо, вещество — золото.

1-2. В каких примерах речь идет о физических телах, а в каких — о веществах?

Кирпич, сахар, стакан, проволока, ртуть, железо, поваренная соль, дрова, сера, кислород.

Решение

Чтобы ответить на вопрос, необходимо различать понятия «физическое тело» и «вещество». Физическое тело — это любой конкретный объект, который имеет определенную форму и объем. Вещество — это то, из чего состоят физические тела, то есть вид материи с определенными физическими и химическими свойствами.

В примерах речь идет о физических телах:

К физическим телам относятся объекты из списка, которые имеют определенную форму и размер.

Кирпич — это предмет, имеющий стандартную форму прямоугольного параллелепипеда и определенный объем.

Стакан — это изделие конкретной формы, предназначенное для жидкостей.

Проволока — это изделие, которому придана определенная форма (длинная и тонкая нить).

Дрова — это поленья, то есть тела определенной формы и размера, сделанные из вещества «древесина».

Ответ: кирпич, стакан, проволока, дрова.

В примерах речь идет о веществах:

К веществам относятся названия видов материи, из которых могут состоять различные тела, но которые сами по себе не подразумевают конкретной формы.

Сахар — это название вещества (сахарозы). Из этого вещества может состоять физическое тело, например, кусок сахара.

Ртуть — это название химического элемента, жидкого металла. Капля ртути — это тело, а сама ртуть — вещество.

Железо — это название металла как вещества. Из железа могут быть сделаны различные тела: гвоздь, рельс.

Поваренная соль — это название вещества (хлорид натрия). Кристаллик соли — это физическое тело, состоящее из этого вещества.

Сера — это название химического элемента. Кусок серы является физическим телом, а сера как таковая — веществом.

Кислород — это название газа, химического элемента. Это вещество, которое может наполнять какое-либо тело (например, баллон).

Ответ: сахар, ртуть, железо, поваренная соль, сера, кислород.

1-3. Определите, в чем явное отличие между следующими веществами:

а) алюминий и ртуть;

б) вода и углекислый газ;

в) медь и алюминий;

г) поваренная соль и сахар;

д) уксус и бензин;

е) алюминий и свинец.

а) алюминий и ртуть
Основное и самое явное отличие между алюминием и ртутью заключается в их агрегатном состоянии при нормальных условиях (комнатная температура и атмосферное давление). Алюминий ($Al$) — это твердый металл серебристо-белого цвета, в то время как ртуть ($Hg$) — жидкий металл серебристо-белого цвета. Это делает ртуть уникальной, так как это единственный металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре.

Ответ: Алюминий при нормальных условиях — твердое вещество, а ртуть — жидкость.

б) вода и углекислый газ
Самое очевидное различие между водой и углекислым газом — их агрегатное состояние при нормальных условиях. Вода ($H_2O$) является жидкостью, а углекислый газ ($CO_2$) — газом. Также они состоят из разных химических элементов: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, а молекула углекислого газа — из одного атома углерода и двух атомов кислорода.

Ответ: Вода при нормальных условиях — жидкость, а углекислый газ — газ.

в) медь и алюминий
Хотя и медь, и алюминий являются твердыми металлами при нормальных условиях, их наиболее явное визуальное отличие — это цвет. Медь ($Cu$) имеет характерный красновато-коричневый (или розовато-оранжевый) оттенок, в то время как алюминий ($Al$) — серебристо-белый. Также медь значительно плотнее алюминия.

Ответ: Медь — металл красновато-коричневого цвета, а алюминий — серебристо-белого.

г) поваренная соль и сахар
Несмотря на то, что и поваренная соль (хлорид натрия, $NaCl$), и сахар (сахароза, $C_{12}H_{22}O_{11}$) представляют собой белые кристаллические вещества, самое явное их отличие — это вкус. Поваренная соль имеет соленый вкус, а сахар — сладкий. Кроме того, они имеют совершенно разный химический состав: соль является неорганическим ионным соединением, а сахар — органическим молекулярным соединением.

Ответ: Поваренная соль имеет соленый вкус, а сахар — сладкий.

д) уксус и бензин
Явные отличия между уксусом (водный раствор уксусной кислоты) и бензином (смесь углеводородов) заключаются в их запахе и способности смешиваться с водой. Уксус обладает резким кислым запахом и хорошо растворяется в воде. Бензин имеет характерный "нефтяной" запах и не смешивается с водой, образуя на ее поверхности пленку. Также бензин является легковоспламеняющейся жидкостью, в отличие от столового уксуса.

Ответ: Уксус имеет резкий кислый запах и смешивается с водой, а бензин имеет характерный "нефтяной" запах и не смешивается с водой.

е) алюминий и свинец
Оба вещества являются твердыми металлами, но самое заметное различие между ними — это плотность. Свинец ($Pb$) значительно плотнее и, следовательно, тяжелее алюминия ($Al$) при одинаковом объеме. Плотность свинца составляет примерно $11.34 \text{ г/см}^3$, в то время как плотность алюминия — всего около $2.7 \text{ г/см}^3$. Таким образом, кусок свинца будет более чем в 4 раза тяжелее куска алюминия такого же размера.

Ответ: Свинец — очень тяжелый (плотный) металл, а алюминий — легкий (малоплотный) металл.

1-4. В каких случаях речь идет о чистых веществах, а в каких — о смесях:

морская вода, азот, кислород, воздух, гранит, молоко, сахар, варенье, железо? Запишите в тетради названия чистых веществ.

Чтобы определить, что является чистым веществом, а что — смесью, необходимо вспомнить определения. Чистое вещество состоит из частиц одного вида (атомов или молекул) и обладает постоянными физическими свойствами. Смесь, в свою очередь, состоит из двух или более веществ (компонентов), которые не связаны химически, и её свойства могут варьироваться в зависимости от состава.

Проанализируем каждое наименование из списка.

морская вода

Морская вода — это природный раствор, который состоит из воды ($H_2O$) и множества растворенных в ней солей (например, хлорида натрия $NaCl$, хлорида магния $MgCl_2$), а также газов. Состав морской воды непостоянен и зависит от множества факторов, например, от географического положения или времени года. Следовательно, это смесь.

Ответ: смесь.

азот

Азот — это химический элемент. В обычных условиях он существует в виде простого вещества, состоящего из молекул одного вида — $N_2$. Это чистое вещество.

Ответ: чистое вещество.

кислород

Кислород — это химический элемент. В атмосферном воздухе он представлен простым веществом, состоящим из молекул одного вида — $O_2$. Это чистое вещество.

Ответ: чистое вещество.

воздух

Воздух является газовой смесью. Его основные компоненты — азот (около 78%), кислород (около 21%), аргон (около 0,9%), углекислый газ и другие газы в малых количествах. Соотношение компонентов воздуха может незначительно меняться. Это смесь.

Ответ: смесь.

гранит

Гранит — это природная горная порода, которая представляет собой твердую смесь нескольких различных минералов, в основном кварца, полевого шпата и слюды. Соотношение этих минералов в граните непостоянно. Это смесь.

Ответ: смесь.

молоко

Молоко — это сложная биологическая жидкость, являющаяся смесью (эмульсией) воды, жиров, белков, молочного сахара (лактозы), витаминов и минеральных солей. Его компоненты можно разделить физическими методами. Это смесь.

Ответ: смесь.

сахар

В быту и химии под сахаром чаще всего понимают сахарозу — сложное органическое вещество с химической формулой $C_{12}H_{22}O_{11}$. Это индивидуальное химическое соединение с постоянным составом и свойствами. Это чистое вещество.

Ответ: чистое вещество.

варенье

Варенье — это пищевой продукт, который готовят из ягод или фруктов и сахара. Оно является смесью, так как состоит из нескольких компонентов (фрукты, сахарный сироп), состав которой зависит от рецепта.

Ответ: смесь.

железо

Железо ($Fe$) — это химический элемент, металл. Если не имеется в виду его сплав (например, сталь), то железо является простым веществом, состоящим из атомов одного вида. Это чистое вещество.

Ответ: чистое вещество.

Вторая часть задания требует записать названия чистых веществ из списка.

Ответ: Чистыми веществами являются: азот, кислород, сахар, железо.

1-5. По описанию физических свойств вещества определите, о каком веществе идет речь:

а) при обычных условиях это бесцветная жидкость, без запаха и вкуса, $t_{\text{пл}} = 0 ^\circ\text{C}$, $t_{\text{кип}} = 100 ^\circ\text{C}$, $\rho = 1 \, \text{г}/\text{см}^3$;

б) при обычных условиях это твердое вещество розового цвета, $t_{\text{пл}} = 1083 ^\circ\text{C}$, $\rho = 8,96 \, \text{г}/\text{см}^3$. Оно хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает металлическим блеском;

в) при обычных условиях это кристаллы серого цвета с металлическим блеском. Вещество проводит электрический ток, устойчиво к легкому нагреванию, но при $t = 3700 ^\circ\text{C}$, не плавясь, переходит в газообразное состояние (возгоняется). Вещество мягкое; если провести изделием из этого вещества по какой-либо поверхности, на ней остаются частички данного вещества;

г) при обычных условиях это тяжелая подвижная жидкость серебристо-белого цвета с металлическим блеском, $\rho = 13,6 \, \text{г}/\text{см}^3$.

а)

Дано:
Агрегатное состояние при обычных условиях - жидкость
$t_{пл} = 0 \text{ °C}$
$t_{кип} = 100 \text{ °C}$
$\rho = 1 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:
$\rho = 1 \frac{\text{г}}{\text{см}^3} = 1 \cdot \frac{10^{-3} \text{ кг}}{(10^{-2} \text{ м})^3} = 1 \cdot \frac{10^{-3}}{10^{-6}} \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

Определить вещество.

Решение:

Описанные физические свойства — бесцветная жидкость без запаха и вкуса, температура плавления $0 \text{ °C}$ и температура кипения $100 \text{ °C}$ при нормальном атмосферном давлении, а также плотность около $1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$ — являются общеизвестными характеристиками воды ($H_2O$).

Ответ: Вода.

б)

Дано:
Агрегатное состояние при обычных условиях - твердое вещество
Цвет - розовый
$t_{пл} = 1083 \text{ °C}$
$\rho = 8,96 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:
$\rho = 8,96 \frac{\text{г}}{\text{см}^3} = 8,96 \cdot 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 8960 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

Определить вещество.

Решение:

Вещество является твердым телом, обладает металлическим блеском, хорошо проводит тепло и электрический ток, что указывает на то, что это металл. Характерный розоватый цвет, температура плавления около $1083 \text{ °C}$ и плотность $8960 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$ точно соответствуют физическим свойствам меди (Cu).

Ответ: Медь.

в)

Дано:
Агрегатное состояние при обычных условиях - твердое вещество (кристаллы)
Цвет - серый
$t_{возгонки} \approx 3700 \text{ °C}$

Найти:

Определить вещество.

Решение:

Кристаллы серого цвета с металлическим блеском, которые проводят электрический ток, могут быть как металлом, так и неметаллом с особыми свойствами. Ключевыми характеристиками здесь являются: крайне высокая температура, при которой вещество не плавится, а сразу переходит в газ (сублимация или возгонка), и мягкость, из-за которой вещество оставляет след на других поверхностях. Такое сочетание свойств однозначно указывает на графит — одну из аллотропных модификаций углерода (C). Именно из графита делают стержни для карандашей.

Ответ: Графит (углерод).

г)

Дано:
Агрегатное состояние при обычных условиях - жидкость
Цвет - серебристо-белый
$\rho = 13,6 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:
$\rho = 13,6 \frac{\text{г}}{\text{см}^3} = 13,6 \cdot 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 13600 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

Определить вещество.

Решение:

Вещество, которое является жидкостью при обычных условиях и при этом обладает металлическим блеском, — большая редкость. Единственный металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре, — это ртуть (Hg). Описание "тяжелая подвижная жидкость серебристо-белого цвета" и очень высокая плотность, близкая к $13600 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, полностью соответствуют свойствам ртути.

Ответ: Ртуть.