Страница 158 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между реагентами и сокращённым ионным уравнением реакции, протекающей между ними.

РЕАГЕНТЫ

СОКРАЩЁННОЕ ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ

A) $AgNO_3 + CaCl_2 \rightarrow$

Б) $H_2SO_4 + NaOH \rightarrow$

В) $KOH + MgCl_2 \rightarrow$

1) $H^+ + OH^- = H_2O$

2) $Mg^{2+} + 2OH^- = Mg(OH)_2$

3) $Ca^{2+} + 2NO_3^- = Ca(NO_3)_2$

4) $Ag^+ + Cl^- = AgCl$

5) $H_2SO_4 + 2OH^- = SO_4^{2-} + H_2O$

А) AgNO₃ + CaCl₂

Реакция ионного обмена протекает между двумя растворимыми солями: нитратом серебра(I) $AgNO_3$ и хлоридом кальция $CaCl_2$.

1. Запишем молекулярное уравнение реакции. В результате реакции обмена образуется нерастворимый осадок хлорида серебра(I) $AgCl$ и растворимый нитрат кальция $Ca(NO_3)_2$. Уравняем реакцию:

$2AgNO_3 + CaCl_2 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ca(NO_3)_2$

2. Запишем полное ионное уравнение, представив сильные электролиты в виде ионов. $AgNO_3$, $CaCl_2$ и $Ca(NO_3)_2$ — растворимые соли (сильные электролиты), $AgCl$ — нерастворимый осадок.

$2Ag^+ + 2NO_3^- + Ca^{2+} + 2Cl^- \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ca^{2+} + 2NO_3^-$

3. Сократим ионы-наблюдатели ($Ca^{2+}$ и $NO_3^-$), которые присутствуют в левой и правой частях уравнения, чтобы получить сокращенное ионное уравнение:

$2Ag^+ + 2Cl^- \rightarrow 2AgCl$

4. Сократим коэффициенты в уравнении:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl$

Данное уравнение соответствует варианту 4.

Ответ: 4

Б) H₂SO₄ + NaOH

Реакция нейтрализации между сильной кислотой (серная кислота, $H_2SO_4$) и сильным основанием (гидроксид натрия, $NaOH$).

1. Запишем молекулярное уравнение реакции. Продуктами являются соль (сульфат натрия, $Na_2SO_4$) и вода $H_2O$. Уравняем реакцию:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

2. Запишем полное ионное уравнение. Серная кислота, гидроксид натрия и сульфат натрия являются сильными электролитами и диссоциируют в растворе. Вода — слабый электролит.

$2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

3. Сократим ионы-наблюдатели ($Na^+$ и $SO_4^{2-}$):

$2H^+ + 2OH^- \rightarrow 2H_2O$

4. Сократим коэффициенты:

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Данное уравнение соответствует варианту 1.

Ответ: 1

В) KOH + MgCl₂

Реакция ионного обмена между сильным основанием (гидроксид калия, $KOH$) и растворимой солью (хлорид магния, $MgCl_2$).

1. Запишем молекулярное уравнение. В результате реакции образуется нерастворимый осадок гидроксида магния $Mg(OH)_2$ и растворимая соль хлорид калия $KCl$. Уравняем реакцию:

$2KOH + MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2KCl$

2. Запишем полное ионное уравнение. $KOH$, $MgCl_2$ и $KCl$ — сильные электролиты, $Mg(OH)_2$ — нерастворимое основание (осадок).

$2K^+ + 2OH^- + Mg^{2+} + 2Cl^- \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2K^+ + 2Cl^-$

3. Сократим ионы-наблюдатели ($K^+$ и $Cl^-$) для получения сокращенного ионного уравнения:

$Mg^{2+} + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2$

Данное уравнение соответствует варианту 2.

Ответ: 2

13. Изучите рисунок и придумайте подрисуночную подпись.

Подрисуночная подпись:

Демонстрация электропроводности растворов.

A) $H_2SO_4$

B) $Ca(OH)_2$

C) $Fe(OH)_3$

Решение

На изображении представлен эксперимент, демонстрирующий электропроводность различных жидкостей. Собрана электрическая цепь, состоящая из источника тока (подразумевается, что вилка подключена к розетке), лампы накаливания и двух электродов, опущенных в стакан с исследуемым раствором. Лампа накаливания служит индикатором: её горение указывает на то, что цепь замкнута и через раствор проходит электрический ток. Яркость свечения лампы прямо пропорциональна силе тока, а следовательно, и электропроводности раствора. Электропроводность раствора зависит от наличия в нём свободных носителей заряда — ионов.

Рассмотрим три случая, изображённые на рисунке.

Случай 1 (установка слева)
Лампочка горит тускло. Это означает, что через раствор проходит слабый электрический ток. Следовательно, данный раствор обладает низкой электропроводностью. Такое возможно, если в стакане находится раствор слабого электролита. Слабые электролиты — это вещества, которые при растворении диссоциируют (распадаются на ионы) лишь частично. В растворе одновременно присутствуют и ионы, и недиссоциированные молекулы, причём концентрация ионов невелика. Примером может служить раствор уксусной кислоты: $CH_3COOH \rightleftarrows H^+ + CH_3COO^-$.

Случай 2 (установка в центре)
Лампочка горит ярко. Это свидетельствует о том, что через раствор проходит сильный электрический ток, и, соответственно, раствор обладает высокой электропроводностью. В стакане находится раствор сильного электролита. Сильные электролиты при растворении диссоциируют на ионы практически полностью, создавая в растворе высокую концентрацию свободных носителей заряда. Примерами могут служить растворы солей (например, $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$), сильных кислот (например, $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$) или щелочей (например, $KOH \rightarrow K^+ + OH^-$).

Случай 3 (установка справа)
Лампочка не горит. Это означает, что электрическая цепь разомкнута, ток через жидкость не проходит. Жидкость в стакане является неэлектролитом. Неэлектролиты — это вещества, которые при растворении не диссоциируют на ионы, а существуют в виде нейтральных молекул. Отсутствие свободных носителей заряда делает прохождение тока невозможным. Примерами могут служить дистиллированная вода, раствор сахара или спирта.

Таким образом, рисунок иллюстрирует классификацию веществ на сильные электролиты, слабые электролиты и неэлектролиты по их способности проводить электрический ток в растворах.

Ответ: Зависимость электропроводности растворов от природы растворенного вещества: слева – раствор слабого электролита (лампа горит тускло), в центре – раствор сильного электролита (лампа горит ярко), справа – раствор неэлектролита (лампа не горит).

14. Для лечения некоторых патологий желудочно-кишечного тракта используют препараты, содержащие в качестве одного из активных компонентов гидроксид магния. Действие таких препаратов основано на нейтрализации избыточного количества соляной кислоты в желудочном соке, что уменьшает изжогу, жжение и боль в грудном отделе. Напишите уравнение химической реакции, отражающей этот процесс, в молекулярном и ионном виде.

Молекулярное уравнение:

$Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Mg(OH)_2(s) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) \rightarrow Mg^{2+}(aq) + 2Cl^-(aq) + 2H_2O(l)$

Сокращенное ионное уравнение:

$Mg(OH)_2(s) + 2H^+(aq) \rightarrow Mg^{2+}(aq) + 2H_2O(l)$

Решение

В основе действия препаратов, содержащих гидроксид магния ($Mg(OH)_2$), лежит химическая реакция нейтрализации. Гидроксид магния, являясь нерастворимым основанием, реагирует с соляной кислотой ($HCl$), которая составляет основу желудочного сока. В результате реакции образуется растворимая соль (хлорид магния, $MgCl_2$) и вода ($H_2O$), что приводит к снижению кислотности в желудке.

Уравнение химической реакции в молекулярном виде

Молекулярное уравнение реакции записывается с использованием полных химических формул всех участников реакции.

$Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$

Ответ: $Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$.

Уравнения химической реакции в ионном виде

Для составления ионных уравнений сильные электролиты (в данном случае, соляная кислота и хлорид магния) записываются в виде ионов, а нерастворимые вещества ($Mg(OH)_2$) и слабые электролиты ($H_2O$) — в молекулярном виде.

Полное ионное уравнение:
$Mg(OH)_2 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение получается после исключения ионов-наблюдателей (ионов, не принимающих участия в реакции, в данном случае $Cl^-$) из обеих частей полного ионного уравнения.
$Mg(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Полное ионное уравнение: $Mg(OH)_2 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^- + 2H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $Mg(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + 2H_2O$.

1. К неэлектролитам относят

1) серную кислоту

2) карбонат калия

3) хлорид натрия

4) оксид кальция

Решение

Для определения, какое из предложенных веществ является неэлектролитом, необходимо проанализировать их способность к диссоциации на ионы в растворе или расплаве. Электролиты диссоциируют на ионы и проводят электрический ток. К ним относятся кислоты, основания и соли. Неэлектролиты на ионы не диссоциируют и ток не проводят. К ним, как правило, относят оксиды, простые вещества и многие органические соединения.

Рассмотрим каждый вариант:

1) серную кислоту ($H_2SO_4$) – это сильная кислота, которая является сильным электролитом. В водном растворе она практически полностью диссоциирует на ионы: $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$.

2) карбонат калия ($K_2CO_3$) – это растворимая соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. Все растворимые соли являются сильными электролитами. В воде диссоциирует на ионы: $K_2CO_3 \rightarrow 2K^+ + CO_3^{2-}$.

3) хлорид натрия ($NaCl$) – это растворимая соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (поваренная соль). Является типичным сильным электролитом. В воде диссоциирует на ионы: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$.

4) оксид кальция ($CaO$) – это оксид основного характера. Оксиды относятся к классу неэлектролитов. Они имеют ионную или ковалентную кристаллическую решетку, в которой нет свободных носителей заряда (подвижных ионов или электронов). Следовательно, в твердом состоянии и в расплаве они не проводят электрический ток. Стоит отметить, что оксид кальция химически реагирует с водой с образованием гидроксида кальция $Ca(OH)_2$, который является электролитом. Однако само вещество $CaO$ классифицируется как неэлектролит.

Таким образом, единственным неэлектролитом в списке является оксид кальция.

Ответ: 4) оксид кальция.

2. Даны вещества

А) $HNO_3$ Б) $Ba(OH)_2$ В) $H_2S$ Г) $CaCl_2$ Д) $Fe(OH)_2$

К слабым электролитам относят вещества

1) АД 2) ВД 3) БВ 4) ВГД

Для того чтобы определить, какие из представленных веществ являются слабыми электролитами, необходимо проанализировать каждое вещество на его способность к диссоциации (распаду на ионы) в водном растворе.

Сильные электролиты – это вещества, которые при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы. К ним относятся сильные кислоты, сильные основания (щёлочи) и большинство растворимых солей.

Слабые электролиты – это вещества, которые при растворении в воде диссоциируют на ионы лишь в незначительной степени. К ним относятся слабые кислоты, слабые основания (включая нерастворимые) и вода.

Рассмотрим каждое вещество из списка:

А) $HNO_3$ (азотная кислота). Азотная кислота является сильной кислотой и, следовательно, сильным электролитом. В растворе она полностью диссоциирует на ионы водорода и нитрат-ионы: $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$.

Б) $Ba(OH)_2$ (гидроксид бария). Гидроксид бария является гидроксидом щёлочноземельного металла и относится к сильным основаниям (щёлочам). Это сильный электролит, который полностью диссоциирует: $Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$.

В) $H_2S$ (сероводородная кислота). Сероводородная кислота – это слабая кислота. Её диссоциация в воде происходит обратимо и в очень малой степени: $H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-$. Это слабый электролит.

Г) $CaCl_2$ (хлорид кальция). Хлорид кальция – это растворимая соль, образованная сильным основанием ($Ca(OH)_2$) и сильной кислотой ($HCl$). Как и большинство солей, является сильным электролитом и полностью диссоциирует в воде: $CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-$.

Д) $Fe(OH)_2$ (гидроксид железа(II)). Гидроксид железа(II) – это нерастворимое в воде основание. Все нерастворимые гидроксиды металлов являются слабыми электролитами.

Таким образом, к слабым электролитам относятся вещества под буквами В ($H_2S$) и Д ($Fe(OH)_2$). Соответствующий вариант ответа – 2.

Ответ: 2