Страница 12 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Задания с развёрнутым ответом

13. Впишите формулы соответствующих веществ в схему

оксид калия $\rightarrow$ гидроксид $\rightarrow$ соль

Укажите характер оксида и гидроксида. Назовите соль.

Решение

Впишите формулы соответствующих веществ в схему

Для выполнения данного задания необходимо последовательно составить формулы указанных классов соединений для калия.

1. Оксид калия. Калий (K) — щелочной металл, в соединениях проявляет постоянную валентность I (степень окисления +1). Кислород (O) в оксидах имеет валентность II (степень окисления -2). Согласно валентностям, формула оксида калия — $K_2O$.
2. Гидроксид. Оксид калия — основный оксид, который при взаимодействии с водой образует соответствующее основание — гидроксид калия. Уравнение реакции: $K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$. Формула гидроксида калия — $KOH$.
3. Соль. Соли образуются при взаимодействии оснований с кислотами (реакция нейтрализации) или кислотными оксидами. Для получения соли калия можно провести реакцию гидроксида калия с любой кислотой. Например, с серной кислотой ($H_2SO_4$): $2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$. В результате образуется соль — сульфат калия ($K_2SO_4$).

Таким образом, схема превращений может быть записана следующим образом:

$K_2O \rightarrow KOH \rightarrow K_2SO_4$

Ответ: $K_2O \rightarrow KOH \rightarrow K_2SO_4$ (в качестве примера соли приведен сульфат калия; возможно использование других солей, например, хлорида калия $KCl$, нитрата калия $KNO_3$ и т.д.).

Укажите характер оксида и гидроксида

Характер химических свойств оксида и гидроксида определяется элементом, который их образует. Калий — активный щелочной металл.

• Оксид калия ($K_2O$) является оксидом щелочного металла, поэтому он относится к осно́вным оксидам. Он бурно реагирует с водой и кислотами.
• Гидроксид калия ($KOH$) — это растворимое в воде сильное основание, которое также называют щёлочью.

Ответ: Оксид калия ($K_2O$) — осно́вный оксид; гидроксид калия ($KOH$) — основание (щёлочь).

Назовите соль

Название соли зависит от того, какая кислота была использована для ее получения из гидроксида калия.

• Если, как в примере выше, была использована серная кислота ($H_2SO_4$), то полученная соль $K_2SO_4$ называется сульфат калия.
• Если бы использовалась соляная кислота ($HCl$), то соль $KCl$ называлась бы хлорид калия.
• Если бы использовалась азотная кислота ($HNO_3$), то соль $KNO_3$ называлась бы нитрат калия.

Ответ: Сульфат калия (для соли $K_2SO_4$).

14. Напишите по одному примеру формул: а) солей; б) гидроксидов, имеющих одинаковый качественный, но разный количественный состав. Приведите названия веществ.

Качественный состав вещества определяет, из каких химических элементов оно состоит. Количественный состав — это соотношение числа атомов этих элементов в формульной единице вещества. Вещества с одинаковым качественным, но разным количественным составом состоят из одних и тех же элементов, но в разном соотношении. Такое явление часто встречается у соединений, образованных элементами с переменной степенью окисления.

В качестве примера пары солей с одинаковым качественным, но разным количественным составом можно привести хлориды железа. Железо в соединениях может проявлять степени окисления +2 и +3. Оба вещества состоят из элементов железа (Fe) и хлора (Cl), но в разном соотношении.

Формула 1: $FeCl_2$ — хлорид железа(II). Соотношение атомов Fe:Cl равно 1:2.

Формула 2: $FeCl_3$ — хлорид железа(III). Соотношение атомов Fe:Cl равно 1:3.

Ответ: $FeCl_2$ — хлорид железа(II) и $FeCl_3$ — хлорид железа(III).

Аналогично, в качестве примера гидроксидов можно привести гидроксиды железа, соответствующие тем же степеням окисления. Оба вещества состоят из элементов железа (Fe), кислорода (O) и водорода (H).

Формула 1: $Fe(OH)_2$ — гидроксид железа(II). Соотношение атомов Fe:O:H равно 1:2:2.

Формула 2: $Fe(OH)_3$ — гидроксид железа(III). Соотношение атомов Fe:O:H равно 1:3:3.

Ответ: $Fe(OH)_2$ — гидроксид железа(II) и $Fe(OH)_3$ — гидроксид железа(III).

1. Неверным является утверждение, что при протекании химической реакции

1) сохраняется суммарная масса реагентов и продуктов

2) сохраняются молекулы реагентов и продуктов

3) сохраняются атомы, входившие в состав реагентов

Для определения неверного утверждения необходимо проанализировать каждое из предложенных положений, основываясь на фундаментальных законах химии.

1) сохраняется суммарная масса реагентов и продуктов

Данное утверждение является формулировкой закона сохранения массы веществ. Этот фундаментальный закон химии, установленный М. В. Ломоносовым и независимо подтвержденный А. Лавуазье, гласит, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Это происходит потому, что в ходе химических реакций атомы не создаются и не уничтожаются, а происходит лишь их перегруппировка. Поскольку масса каждого атома остается постоянной, общая масса системы до и после реакции также сохраняется. Таким образом, это утверждение верно.

2) сохраняются молекулы реагентов и продуктов

Это утверждение противоречит самому определению химической реакции. Химическая реакция — это процесс, в результате которого из одних веществ (реагентов) образуются другие вещества (продукты) с новыми свойствами. Это превращение происходит на молекулярном уровне: химические связи в молекулах исходных веществ разрываются, а атомы, из которых они состояли, образуют новые комбинации — молекулы продуктов. Например, в реакции синтеза воды из водорода и кислорода ($2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$), молекулы реагентов ($H_2$ и $O_2$) перестают существовать, а вместо них образуются молекулы продукта ($H_2O$). Следовательно, молекулы в ходе реакции не сохраняются. Данное утверждение является неверным.

3) сохраняются атомы, входившие в состав реагентов

Это утверждение является одним из основных положений атомно-молекулярного учения. В ходе химических реакций (в отличие от ядерных) атомы не изменяются. Они лишь переходят из одних молекул в другие, образуя новые химические связи. Количество атомов каждого химического элемента до реакции строго равно количеству атомов этого же элемента после реакции. Этот принцип лежит в основе составления уравнений химических реакций (уравнивания стехиометрических коэффициентов). Таким образом, это утверждение является верным.

По результатам анализа, единственным неверным утверждением из предложенных является утверждение о сохранении молекул в ходе химической реакции.

Ответ: 2

2. Верны ли следующие суждения о химических реакциях?

А. Признаком протекания химической реакции всегда служит образование осадка или выделение газа.

Б. Признак протекания химической реакции между магнием и соляной кислотой — выделение газа.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

А. Признаком протекания химической реакции всегда служит образование осадка или выделение газа.

Данное суждение является неверным. Хотя образование осадка (выпадение нерастворимого вещества) и выделение газа — это действительно одни из возможных признаков химической реакции, они не являются единственными и не сопровождают абсолютно все реакции. Использование слова «всегда» делает утверждение ложным.

Существуют и другие внешние признаки, свидетельствующие о протекании химической реакции, например:

• изменение цвета;
• выделение или поглощение теплоты (тепловой эффект);
• появление света;
• появление или исчезновение запаха.

Например, реакция нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ протекает без образования осадка или выделения газа. Основным признаком этой реакции является выделение теплоты, которое можно зафиксировать термометром.

Ответ: суждение А неверно.

Б. Признак протекания химической реакции между магнием и соляной кислотой — выделение газа.

Данное суждение является верным. Магний ($Mg$) — металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода, поэтому он способен вытеснять водород из растворов кислот. При взаимодействии магния с соляной кислотой ($HCl$) протекает реакция замещения. Уравнение этой реакции:

$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow$

В результате образуется растворимая соль хлорид магния ($MgCl_2$) и газообразный водород ($H_2$). Выделение пузырьков водорода является хорошо заметным визуальным признаком протекания данной химической реакции.

Ответ: суждение Б верно.

Таким образом, суждение А неверно, а суждение Б верно. Следовательно, из предложенных вариантов правильным является ответ «верно только Б».

Ответ: 2

3. Из предложенного перечня выберите реакцию замещения.

1) $ \text{CuSO}_4 + 2\text{Ag} = \text{Cu} + \text{Ag}_2\text{SO}_4 $

2) $ 2\text{Fe(OH)}_3 = \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{O} $

3) $ \text{MgO} + \text{CO}_2 = \text{MgCO}_3 $

4) $ \text{HCl} + \text{NaOH} = \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} $

Реакция замещения — это химическая реакция, в которой атомы простого вещества вступают во взаимодействие со сложным веществом, замещая в нем атомы одного из элементов. Общая схема такой реакции: $A + BC \rightarrow AC + B$.

Проанализируем предложенные варианты реакций, чтобы определить их тип.

1) $CuSO_4 + 2Ag = Cu + Ag_2SO_4$
В этой реакции простое вещество (серебро, $Ag$) взаимодействует со сложным веществом (сульфат меди(II), $CuSO_4$). В результате образуется новое простое вещество (медь, $Cu$) и новое сложное вещество (сульфат серебра, $Ag_2SO_4$). По своей схеме ($A + BC = B + AC$) это уравнение соответствует реакции замещения.

2) $2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O$
Это реакция разложения. Одно сложное вещество (гидроксид железа(III)) распадается на два более простых вещества (оксид железа(III) и воду).

3) $MgO + CO_2 = MgCO_3$
Это реакция соединения. Два вещества (оксид магния и диоксид углерода) соединяются в одно более сложное вещество (карбонат магния).

4) $HCl + NaOH = NaCl + H_2O$
Это реакция обмена (или нейтрализации). Два сложных вещества (соляная кислота и гидроксид натрия) обмениваются своими составными частями, образуя соль и воду.

Таким образом, единственная реакция, которая классифицируется как реакция замещения, находится под номером 1.

Ответ: 1.