Страница 95 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Контрольная работа по теме «Строение атома. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции»

Вариант 1

1. Дайте краткую характеристику элемента серы.

Положение в периодической системе; электронная конфигурация атомов; валентные возможности; возможные степени окисления (с примерами веществ); высший оксид, его характер; высший гидроксид, его характер; водородное соединение.

2. Даны следующие вещества: фтор, фторид натрия, фторид кислорода(II). Напишите формулы этих веществ и определите тип химической связи. Покажите направление смещения электронной плотности, если она смещена; ответ мотивируйте. Составьте электронные формулы для данных веществ.

3. Закончите уравнения реакций, составьте схемы электронного баланса и расставьте коэффициенты в уравнениях:

$P + O_2 = ...$

$Li + N_2 = ...$

$Zn + Fe_2(SO_4)_3 = ...$

4. Преобразуйте данные схемы в уравнения реакций, составьте схемы электронного баланса:

$NH_3 + O_2 \to N_2 + H_2O$

$Cu + HNO_3 \text{ (разб.)} \to Cu(NO_3)_2 + NO\uparrow + H_2O$

1.

Положение в периодической системе

Сера (S) — химический элемент с порядковым номером 16. Находится в 3-м периоде, 16-й группе (VIA), главной подгруппе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Является неметаллом.

Электронная конфигурация атомов

Атом серы имеет 16 электронов. Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. На внешнем энергетическом уровне находятся 6 валентных электронов.

Валентные возможности

В основном состоянии атом серы имеет два неспаренных электрона ($3p^4$), что обуславливает валентность II. При возбуждении атом может переводить электроны на свободный $3d$-подуровень, образуя 4 или 6 неспаренных электронов, что соответствует валентностям IV и VI.

Возможные степени окисления (с примерами веществ)

Сера проявляет степени окисления от -2 до +6:

• -2 (минимальная): в сероводороде ($H_2S$), сульфидах ($Na_2S$).
• 0: в простом веществе ($S_8$).
• +4: в оксиде серы(IV) ($SO_2$), сернистой кислоте ($H_2SO_3$).
• +6 (высшая): в оксиде серы(VI) ($SO_3$), серной кислоте ($H_2SO_4$).

Высший оксид, его характер

Высший оксид серы — $SO_3$ (оксид серы(VI)). Это типичный кислотный оксид, так как образован неметаллом в высшей степени окисления.

Высший гидроксид, его характер

Высшему оксиду $SO_3$ соответствует сильная серная кислота $H_2SO_4$.

Водородное соединение

Простейшее водородное соединение серы — сероводород ($H_2S$), газ, водный раствор которого является очень слабой кислотой.

Ответ: Сера (S) — элемент 3-го периода, VIA группы. Электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^4$. Валентности: II, IV, VI. Степени окисления: -2, 0, +4, +6. Высший оксид — $SO_3$ (кислотный). Высший гидроксид — $H_2SO_4$ (сильная кислота). Водородное соединение — $H_2S$.

2.

фтор

Формула: $F_2$. Тип химической связи — ковалентная неполярная. Связь образуется между двумя одинаковыми атомами неметалла, разность электроотрицательностей равна нулю, поэтому смещения электронной плотности не происходит. Электронная формула: $: \ddot{F} : \ddot{F} :$

фторид натрия

Формула: $NaF$. Тип химической связи — ионная. Связь образована между атомом типичного металла (Na) и атомом самого электроотрицательного неметалла (F). За счет большой разности электроотрицательностей ($\Delta \chi = 3.05$) происходит полный переход электрона от натрия к фтору с образованием ионов $Na^+$ и $F^-$. Электронная формула: $[Na]^+[:\ddot{F}:]^-$

фторид кислорода(II)

Формула: $OF_2$. Тип химической связи — ковалентная полярная. Связь образована атомами разных неметаллов. Фтор более электроотрицателен, чем кислород, поэтому общие электронные пары смещены к атомам фтора ($O^{\delta+} \rightarrow F^{\delta-}$). Электронная формула: $: \ddot{F} : \ddot{O} : \ddot{F} :$

Ответ: Фтор ($F_2$) — ковалентная неполярная связь. Фторид натрия ($NaF$) — ионная связь. Фторид кислорода(II) ($OF_2$) — ковалентная полярная связь, электронная плотность смещена к атомам фтора.

3.

P + O₂ = ...

Схема электронного баланса:

$P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5}$ | 4 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 5 (восстановление, окислитель)

Уравнение реакции:

$4P + 5O_2 = 2P_2O_5$

Ответ: $4P + 5O_2 = 2P_2O_5$

Li + N₂ = ...

Схема электронного баланса:

$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^{+1}$ | 6 (окисление, восстановитель)

$N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$ | 1 (восстановление, окислитель)

Уравнение реакции:

$6Li + N_2 = 2Li_3N$

Ответ: $6Li + N_2 = 2Li_3N$

Zn + Fe₂(SO₄)₃ = ...

Схема электронного баланса:

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ | 3 (окисление, восстановитель)

$Fe^{+3} + 3e^- \rightarrow Fe^{0}$ | 2 (восстановление, окислитель)

Уравнение реакции:

$3Zn + Fe_2(SO_4)_3 = 3ZnSO_4 + 2Fe$

Ответ: $3Zn + Fe_2(SO_4)_3 = 3ZnSO_4 + 2Fe$

4.

NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

Схема электронного баланса:

$2N^{-3} - 6e^- \rightarrow N_2^0$ | 2 (окисление, $NH_3$ - восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 3 (восстановление, $O_2$ - окислитель)

Уравнение реакции:

$4NH_3 + 3O_2 = 2N_2 + 6H_2O$

Ответ: $4NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2N_2 + 6H_2O$

Cu + HNO₃ (разб.) → Cu(NO₃)₂ + NO↑ + H₂O

Схема электронного баланса:

$Cu^0 - 2e^- \rightarrow Cu^{+2}$ | 3 (окисление, $Cu$ - восстановитель)

$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$ | 2 (восстановление, $HNO_3$ - окислитель)

Уравнение реакции:

$3Cu + 8HNO_3 \text{(разб.)} = 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$

Ответ: $3Cu + 8HNO_3 \text{(разб.)} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$