Страница 6 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-6. Из перечисленных веществ выберите а) пластичные вещества, б) хрупкие вещества, в) эластичные вещества. Перечень веществ: свинец, резина, стекло, медь, пластмасса, каучук.

а) пластичные вещества

Пластичные вещества — это материалы, которые под действием внешних сил изменяют свою форму без разрушения и сохраняют эту новую форму после прекращения действия сил. Из предложенного списка такими свойствами обладают металлы свинец и медь, которые известны своей ковкостью и тягучестью. Пластмасса также относится к этой категории, так как многие её виды могут изменять форму под нагрузкой и сохранять её.

Ответ: свинец, медь, пластмасса.

б) хрупкие вещества

Хрупкие вещества — это материалы, которые разрушаются при небольших деформациях под действием внешних сил. Ярким представителем таких материалов из списка является стекло.

Ответ: стекло.

в) эластичные вещества

Эластичные вещества — это материалы, которые способны восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил. Резина и каучук (из которого изготавливают резину) обладают высокой эластичностью.

Ответ: резина, каучук.

1-7. Пользуясь справочными таблицами, рассчитайте массу

а) кристалла по-варенной соли объемом 0,5 $см^3$,

б) золотого кольца объемом 1,25 $см^3$,

в) порции кислорода объемом 7 $м^3$.

Для решения задачи воспользуемся формулой, связывающей массу, плотность и объем тела:

$m = \rho \cdot V$

где $m$ - масса тела, $\rho$ - плотность вещества, из которого состоит тело, а $V$ - его объем. Значения плотностей веществ возьмем из справочных таблиц.

а)

Дано:

$V_{\text{соли}} = 0,5 \text{ см}^3$

Плотность поваренной соли (из справочной таблицы): $\rho_{\text{соли}} = 2160 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

$V_{\text{соли}} = 0,5 \text{ см}^3 = 0,5 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 0,5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

Найти:

$m_{\text{соли}}$

Решение:

Рассчитаем массу кристалла поваренной соли, используя данные в системе СИ:

$m_{\text{соли}} = \rho_{\text{соли}} \cdot V_{\text{соли}} = 2160 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0,5 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 1080 \cdot 10^{-6} \text{ кг} = 0,00108 \text{ кг}$

Переведем результат в граммы: $0,00108 \text{ кг} = 1,08 \text{ г}$.

Ответ: масса кристалла поваренной соли равна 1,08 г.

б)

Дано:

$V_{\text{кольца}} = 1,25 \text{ см}^3$

Плотность золота (из справочной таблицы): $\rho_{\text{золота}} = 19300 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

$V_{\text{кольца}} = 1,25 \text{ см}^3 = 1,25 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 1,25 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

Найти:

$m_{\text{кольца}}$

Решение:

Рассчитаем массу золотого кольца, используя данные в системе СИ:

$m_{\text{кольца}} = \rho_{\text{золота}} \cdot V_{\text{кольца}} = 19300 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1,25 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 24125 \cdot 10^{-6} \text{ кг} = 0,024125 \text{ кг}$

Переведем результат в граммы: $0,024125 \text{ кг} = 24,125 \text{ г}$.

Ответ: масса золотого кольца равна 24,125 г.

в)

Дано:

$V_{\text{кислорода}} = 7 \text{ м}^3$

Плотность кислорода при нормальных условиях (из справочной таблицы): $\rho_{\text{кислорода}} \approx 1,43 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

$m_{\text{кислорода}}$

Решение:

Рассчитаем массу порции кислорода:

$m_{\text{кислорода}} = \rho_{\text{кислорода}} \cdot V_{\text{кислорода}} = 1,43 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 7 \text{ м}^3 = 10,01 \text{ кг}$

Ответ: масса порции кислорода равна 10,01 кг.

1-8. Пользуясь справочными таблицами, рассчитайте объем

а) серебряной статуэтки массой 210 г,

б) медной детали массой 45 г,

в) порции ацетона массой 40 г.

Дано:

Масса серебряной статуэтки: $m_а = 210 \text{ г}$
Масса медной детали: $m_б = 45 \text{ г}$
Масса порции ацетона: $m_в = 40 \text{ г}$

Данные из справочных таблиц:
Плотность серебра: $\rho_{серебра} = 10500 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
Плотность меди: $\rho_{меди} = 8900 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
Плотность ацетона: $\rho_{ацетона} = 790 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Перевод в систему СИ:

$m_а = 210 \text{ г} = 0.21 \text{ кг}$
$m_б = 45 \text{ г} = 0.045 \text{ кг}$
$m_в = 40 \text{ г} = 0.040 \text{ кг}$

Найти:

Объем серебряной статуэтки: $V_а$ - ?
Объем медной детали: $V_б$ - ?
Объем порции ацетона: $V_в$ - ?

Решение:

Для расчета объема тела используется формула, связывающая массу $m$, плотность $\rho$ и объем $V$:

$\rho = \frac{m}{V}$

Выразим из этой формулы объем:

$V = \frac{m}{\rho}$

Рассчитаем объем для каждого из трех случаев, используя данные, переведенные в систему СИ.

а)

Вычислим объем серебряной статуэтки:
$V_а = \frac{m_а}{\rho_{серебра}} = \frac{0.21 \text{ кг}}{10500 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}} = 0.00002 \text{ м}^3 = 2.0 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$.
Для наглядности переведем этот объем в кубические сантиметры ($1 \text{ м}^3 = 10^6 \text{ см}^3$):
$V_а = 2.0 \cdot 10^{-5} \cdot 10^6 \text{ см}^3 = 20 \text{ см}^3$.

Ответ: объем серебряной статуэтки равен $2.0 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$ (или $20 \text{ см}^3$).

б)

Вычислим объем медной детали:
$V_б = \frac{m_б}{\rho_{меди}} = \frac{0.045 \text{ кг}}{8900 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}} \approx 0.000005056 \text{ м}^3$.
Округляя, получаем: $V_б \approx 5.1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$.
В кубических сантиметрах:
$V_б \approx 5.1 \cdot 10^{-6} \cdot 10^6 \text{ см}^3 = 5.1 \text{ см}^3$.

Ответ: объем медной детали примерно равен $5.1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$ (или $5.1 \text{ см}^3$).

в)

Вычислим объем порции ацетона:
$V_в = \frac{m_в}{\rho_{ацетона}} = \frac{0.040 \text{ кг}}{790 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}} \approx 0.00005063 \text{ м}^3$.
Округляя, получаем: $V_в \approx 5.1 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$.
В кубических сантиметрах (или миллилитрах, так как $1 \text{ см}^3 = 1 \text{ мл}$):
$V_в \approx 5.1 \cdot 10^{-5} \cdot 10^6 \text{ см}^3 = 51 \text{ см}^3$.

Ответ: объем порции ацетона примерно равен $5.1 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$ (или $51 \text{ см}^3$).

1-9. Определите, какие явления относятся к физическим, а какие — к химическим:

а) замерзание воды;

б) горение ацетона;

в) испарение ацетона;

г) образование зеленого налета на медных предметах;

д) измельчение кристаллов сахара;

е) прохождение тока по проводам;

ж) получение стали из руды;

з) брожение смесей, содержащих сахар.

Какие признаки перечисленных химических явлений мы можем наблюдать?

а) замерзание воды

Это процесс перехода вещества из жидкого агрегатного состояния в твердое. При этом химический состав воды не изменяется, меняется лишь расположение молекул $H_2O$ и их энергия. Следовательно, это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

б) горение ацетона

Горение — это химическая реакция окисления, при которой из исходных веществ (ацетон и кислород) образуются совершенно новые вещества (углекислый газ $CO_2$ и вода $H_2O$). Реакция сопровождается выделением большого количества тепла и света.

Ответ: химическое явление.

в) испарение ацетона

Это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное. Химический состав ацетона при этом не меняется, происходит лишь изменение агрегатного состояния. Таким образом, это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

г) образование зеленого налета на медных предметах

Медь реагирует с компонентами воздуха (кислородом, углекислым газом, водяными парами), в результате чего образуются новые химические соединения, в основном основной карбонат меди $(CuOH)_2CO_3$, который имеет зеленый цвет. Так как образуется новое вещество, это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

д) измельчение кристаллов сахара

При измельчении изменяется только форма и размер кристаллов сахара (сахарозы), но его химический состав остается прежним. Новые вещества не образуются. Это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

е) прохождение тока по проводам

Электрический ток в металлах — это упорядоченное движение электронов. При этом атомы металла, из которого сделан провод, не претерпевают химических превращений. Это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

ж) получение стали из руды

Этот процесс включает в себя химические реакции восстановления железа из его оксидов, содержащихся в руде (например, $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$). В результате из руды получают новые вещества — сначала чугун, а затем сталь. Это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

з) брожение смесей, содержащих сахар

Брожение — это биохимический процесс, при котором под действием ферментов микроорганизмов (например, дрожжей) сахар (например, глюкоза $C_6H_{12}O_6$) превращается в новые вещества: этиловый спирт ($C_2H_5OH$) и углекислый газ ($CO_2$). Это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

Химическими явлениями из перечисленных являются: горение ацетона (б), образование зеленого налета на медных предметах (г), получение стали из руды (ж) и брожение смесей, содержащих сахар (з). Для них можно наблюдать следующие признаки:

При горении ацетона наблюдается выделение большого количества тепла и появление света (пламя).

При образовании зеленого налета на медных предметах главным признаком является изменение цвета поверхности с красно-коричневого на зеленый, а также образование нового твердого вещества (налета).

Процесс получения стали из руды в доменной печи сопровождается выделением огромного количества тепла и яркого света, изменением агрегатного состояния (твердая руда превращается в жидкий металл) и выделением газа.

При брожении смесей, содержащих сахар, можно наблюдать выделение газа (всплывающие пузырьки), появление нового характерного запаха (спирта), изменение вкуса (сладкий вкус исчезает) и небольшое выделение тепла.

Ответ: Наблюдаемые признаки химических явлений включают: выделение тепла и/или света, изменение цвета, образование твердого вещества (осадка или налета), выделение газа, появление или изменение запаха и вкуса.

1-10. Определите, какие явления относятся к физическим, а какие — к химическим:

а) свечение нити в лампе накаливания;

б) гниение пищевых продуктов;

в) образование тумана;

г) изменение формы изделия из пластилина, если его мять в руках;

д) горение природного газа;

е) кипение воды;

ж) ржавление железа;

з) диффузия.

Какие признаки химических явлений мы можем наблюдать?

а) свечение нити в лампе накаливания;
Это физическое явление. При прохождении электрического тока через вольфрамовую нить она сильно нагревается и начинает испускать свет. Химический состав нити при этом не изменяется, происходит лишь изменение её физического состояния (температуры и, как следствие, свечение).

Ответ: физическое явление.

б) гниение пищевых продуктов;
Это химическое явление. Гниение — это сложный биохимический процесс разложения органических веществ под действием микроорганизмов. В результате образуются новые вещества, что сопровождается изменением запаха, цвета и консистенции продуктов.

Ответ: химическое явление.

в) образование тумана;
Это физическое явление. Туман представляет собой скопление мельчайших капелек воды или кристалликов льда в воздухе. Он образуется в результате конденсации водяного пара, то есть перехода воды из газообразного состояния в жидкое. Состав вещества (воды, $H_2O$) не меняется.

Ответ: физическое явление.

г) изменение формы изделия из пластилина, если его мять в руках;
Это физическое явление. При разминании пластилина изменяется только его форма, но не химический состав. Это пример механической деформации тела.

Ответ: физическое явление.

д) горение природного газа;
Это химическое явление. Горение — это реакция окисления, в ходе которой из исходных веществ (например, метана $CH_4$ и кислорода $O_2$) образуются совершенно новые вещества (углекислый газ $CO_2$ и вода $H_2O$). Процесс сопровождается выделением большого количества тепла и света.

Ответ: химическое явление.

е) кипение воды;
Это физическое явление. Кипение — это процесс парообразования, переход вещества из жидкого состояния в газообразное. При этом изменяется агрегатное состояние воды, но её химическая формула ($H_2O$) остается прежней.

Ответ: физическое явление.

ж) ржавление железа;
Это химическое явление. Ржавление — это процесс коррозии, при котором железо ($Fe$) в присутствии кислорода ($O_2$) и воды окисляется, превращаясь в оксид железа(III) ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$), то есть ржавчину. Образуется новое вещество с другими свойствами (цвет, хрупкость).

Ответ: химическое явление.

з) диффузия.
Это физическое явление. Диффузия — это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого. В результате происходит самопроизвольное перемешивание веществ, но их химический состав не изменяется.

Ответ: физическое явление.

Какие признаки химических явлений мы можем наблюдать?
Мы можем наблюдать следующие признаки, указывающие на протекание химической реакции:
- изменение цвета (например, при ржавлении железа);
- выделение или поглощение тепла (например, при горении газа выделяется тепло);
- появление света (например, при горении);
- образование осадка (выпадение нерастворимого вещества при смешивании растворов);
- выделение газа (образование пузырьков);
- появление или изменение запаха (например, при гниении продуктов).
В приведённых в задаче примерах химических явлений мы можем наблюдать выделение тепла и света (горение газа), изменение цвета (ржавление железа), появление запаха (гниение).

Ответ: изменение цвета, выделение или поглощение тепла и света, образование осадка, выделение газа, появление или изменение запаха.