Страница 181 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Отличить хлорид кальция от хлорида аммония можно с помощью реактива

1) $KNO_3$ 2) $BaCl_2$ 3) $NaOH$ 4) $AgNO_3$

Чтобы отличить хлорид кальция ($CaCl_2$) от хлорида аммония ($NH_4Cl$), необходимо найти реактив, который будет по-разному взаимодействовать с этими двумя солями, давая различные видимые признаки реакции (например, выпадение осадка или выделение газа). Рассмотрим предложенные варианты.

1) $KNO_3$
Нитрат калия ($KNO_3$) является растворимой солью. Реакции ионного обмена между нитратом калия и хлоридами кальция или аммония не приведут к образованию осадка, газа или воды, так как все возможные продукты также являются растворимыми солями.
$CaCl_2 + 2KNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2KCl$ (видимых изменений нет)
$NH_4Cl + KNO_3 \rightarrow NH_4NO_3 + KCl$ (видимых изменений нет)
Следовательно, этот реактив не подходит.

2) $BaCl_2$
Хлорид бария ($BaCl_2$) имеет общий анион ($Cl^-$) с хлоридом кальция и хлоридом аммония. Реакция обмена между солями с одинаковыми анионами не происходит.
Следовательно, этот реактив не подходит.

3) $NaOH$
Гидроксид натрия ($NaOH$) — сильное основание (щелочь). Взаимодействие с каждой из солей приведет к разным наблюдаемым эффектам.
- С хлоридом кальция гидроксид натрия образует белый осадок малорастворимого гидроксида кальция:
$CaCl_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$
- С хлоридом аммония гидроксид натрия вступает в реакцию, в результате которой выделяется аммиак — газ с резким характерным запахом. Это качественная реакция на ион аммония ($NH_4^+$).
$NH_4Cl + NaOH \rightarrow NaCl + NH_3 \uparrow + H_2O$
Так как в одном случае выпадает осадок, а в другом — выделяется газ, $NaOH$ позволяет отличить эти два вещества.

4) $AgNO_3$
Нитрат серебра ($AgNO_3$) является качественным реактивом на хлорид-ионы ($Cl^−$). Поскольку оба вещества — хлориды, реакция в обоих случаях будет одинаковой: выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра ($AgCl$).
$CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ca(NO_3)_2$
$NH_4Cl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NH_4NO_3$
Следовательно, этот реактив не подходит для их различения.

Ответ: 3

9. С наибольшей скоростью протекает реакция, схема которой

1) $Cl_2 + Na \rightarrow$

2) $F_2 + Na \rightarrow$

3) $I_2 + Na \rightarrow$

4) $Br_2 + Na \rightarrow$

Решение

Скорость химической реакции зависит от множества факторов, одним из которых является природа (химическая активность) реагирующих веществ. В данном задании сравниваются скорости реакций одного и того же металла — натрия ($Na$) — с разными галогенами: хлором ($Cl_2$), фтором ($F_2$), йодом ($I_2$) и бромом ($Br_2$).

Все перечисленные галогены находятся в 17-й группе (VIIA группе) Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Их химическая активность как неметаллов и окислителей закономерно изменяется в группе: она максимальна у фтора и уменьшается при переходе к хлору, брому и йоду. Это связано с тем, что с увеличением порядкового номера в группе растет радиус атома, и способность принимать электроны (электроотрицательность) уменьшается.

Ряд химической активности галогенов выглядит следующим образом:

$F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$

Следовательно, фтор ($F_2$) является самым химически активным галогеном. Его реакция с натрием будет протекать наиболее бурно и с самой большой скоростью. Реакция натрия с фтором происходит со взрывом даже в темноте и при низких температурах. Реакции с остальными галогенами протекают менее энергично.

Таким образом, реакция, протекающая с наибольшей скоростью, — это взаимодействие натрия с фтором.

Ответ: 2

10. Верны ли следующие суждения о правилах безопасного обращения с растворами кислот?

А. При попадании на кожу кислоты необходимо смыть её большим количеством воды, а затем обработать кожу разбавленным раствором соды.

Б. При разбавлении концентрированной серной кислоты следует добавлять кислоту в воду.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

Для того чтобы определить, верны ли представленные суждения, необходимо проанализировать каждое из них на соответствие правилам техники безопасности при работе с кислотами.

А. При попадании на кожу кислоты необходимо смыть её большим количеством воды, а затем обработать кожу разбавленным раствором соды.

Это суждение является верным. Оно описывает стандартную процедуру оказания первой помощи при химическом ожоге кислотой. Сначала пораженный участок кожи необходимо немедленно промыть большим количеством проточной воды в течение 10–15 минут. Это делается для того, чтобы максимально быстро смыть кислоту и уменьшить ее концентрацию, тем самым минимизируя повреждение тканей. После промывания водой для нейтрализации остатков кислоты на коже применяется слабый щелочной раствор, такой как 2–3% раствор пищевой соды (гидрокарбоната натрия $NaHCO_3$). Раствор соды является слабым основанием и безопасно нейтрализует кислоту, не вызывая дополнительного термического или химического ожога, в отличие от сильных щелочей.

Ответ: суждение А верно.

Б. При разбавлении концентрированной серной кислоты следует добавлять кислоту в воду.

Это суждение также является верным и представляет собой одно из важнейших правил безопасности в химической лаборатории. Растворение концентрированной серной кислоты в воде — это сильно экзотермический процесс, то есть он протекает с выделением большого количества тепла. Если добавлять воду в кислоту, то вода, обладая меньшей плотностью, будет скапливаться на поверхности кислоты. Выделяющееся тепло может вызвать мгновенное вскипание этого небольшого количества воды, что приведет к разбрызгиванию горячей и едкой кислоты. Правильная и безопасная процедура заключается в том, чтобы медленно, тонкой струйкой и при постоянном перемешивании добавлять концентрированную кислоту в большой объем холодной воды. В этом случае вода, обладающая высокой теплоемкостью, поглощает выделяющееся тепло, и температура раствора повышается постепенно и контролируемо, без риска закипания и разбрызгивания.

Ответ: суждение Б верно.

Так как оба суждения (А и Б) являются верными, правильный вариант ответа — 3.

Ответ: 3

11. Сокращённое ионное уравнение $Ag^+ + Cl^- = AgCl\downarrow$ соответствует взаимодействию веществ, формулы которых

1) $AgNO_3$ и $MgCl_2$

2) $Ag_2O$ и $HCl$

3) $AgNO_3$ и $NaCl$

4) $AgNO_3$ и $Cl_2$

5) $Ag$ и $HCl$

Решение

Сокращённое ионное уравнение $Ag^+ + Cl^- = AgCl \downarrow$ описывает химическую реакцию, в результате которой из ионов серебра $Ag^+$ и хлорид-ионов $Cl^-$ образуется нерастворимый осадок хлорида серебра $AgCl$. Чтобы такое уравнение было верным, исходные вещества должны быть растворимыми в воде и диссоциировать с образованием этих ионов. Проанализируем каждую пару веществ.

1) $AgNO_3$ и $MgCl_2$

Нитрат серебра ($AgNO_3$) и хлорид магния ($MgCl_2$) являются растворимыми солями и сильными электролитами. При их взаимодействии в растворе происходит реакция ионного обмена.Молекулярное уравнение реакции:$2AgNO_3 + MgCl_2 = 2AgCl \downarrow + Mg(NO_3)_2$Продукт реакции $Mg(NO_3)_2$ растворим, а $AgCl$ выпадает в осадок.Полное ионное уравнение:$2Ag^+ + 2NO_3^- + Mg^{2+} + 2Cl^- = 2AgCl \downarrow + Mg^{2+} + 2NO_3^-$Ионы $Mg^{2+}$ и $NO_3^-$ являются ионами-наблюдателями и сокращаются.Сокращённое ионное уравнение:$2Ag^+ + 2Cl^- = 2AgCl \downarrow$Разделив все коэффициенты на 2, получим:$Ag^+ + Cl^- = AgCl \downarrow$Это взаимодействие соответствует заданному уравнению.

2) $Ag_2O$ и $HCl$

Оксид серебра($I$) ($Ag_2O$) — нерастворимое в воде твёрдое вещество. Он реагирует с соляной кислотой ($HCl$), но это реакция между оксидом и кислотой, а не реакция между ионами в растворе в чистом виде.Молекулярное уравнение:$Ag_2O(s) + 2HCl(aq) = 2AgCl \downarrow + H_2O(l)$Поскольку $Ag_2O$ — твёрдое вещество, оно не записывается в виде ионов. Ионное уравнение выглядит так:$Ag_2O(s) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) = 2AgCl(s) \downarrow + H_2O(l)$Это уравнение не совпадает с искомым, так как в реакции участвуют твёрдый оксид серебра и ионы водорода.

3) $AgNO_3$ и $NaCl$

Нитрат серебра ($AgNO_3$) и хлорид натрия ($NaCl$) — растворимые соли и сильные электролиты.Молекулярное уравнение реакции:$AgNO_3 + NaCl = AgCl \downarrow + NaNO_3$Продукт реакции $NaNO_3$ растворим.Полное ионное уравнение:$Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- = AgCl \downarrow + Na^+ + NO_3^-$Сократив ионы-наблюдатели $Na^+$ и $NO_3^-$, получаем:$Ag^+ + Cl^- = AgCl \downarrow$Это взаимодействие также соответствует заданному уравнению.

4) $AgNO_3$ и $Cl_2$

Хлор ($Cl_2$) является простым веществом (галогеном) и не диссоциирует на хлорид-ионы $Cl^-$ в водном растворе. Реакция ионного обмена между $AgNO_3$ и $Cl_2$ не происходит.

5) $Ag$ и $HCl$

Серебро ($Ag$) — металл, который находится в электрохимическом ряду напряжений после водорода. Следовательно, оно не может вытеснить водород из соляной кислоты ($HCl$). Реакция не идёт.

В результате анализа мы видим, что и первая, и третья пара веществ соответствуют заданному сокращённому ионному уравнению. В таких случаях, как правило, выбирают вариант, в котором молекулярное уравнение имеет наиболее простую стехиометрию, напрямую отражающую стехиометрию ионного уравнения. Реакция в пункте 3 ($AgNO_3 + NaCl$) имеет соотношение реагентов 1:1, как и в сокращённом ионном уравнении. Поэтому этот вариант является наиболее подходящим ответом.

Ответ: 3

12. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

А) $Na_2O + H_2O \rightarrow$

Б) $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow$

В) $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow$

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

1) $NaOH$

2) $NaOH + H_2 \uparrow$

3) $BaSO_4 \downarrow + NaCl$

4) $BaSO_4 \downarrow + H_2O$

5) $BaO + SO_3 + NaCl$

Для установления соответствия необходимо записать уравнения химических реакций и определить их продукты.

А) $Na_2O + H_2O \rightarrow$

Взаимодействие оксида натрия ($Na_2O$), который является основным оксидом, с водой ($H_2O$) приводит к образованию соответствующего основания — гидроксида натрия ($NaOH$). Это реакция соединения.

Уравнение реакции выглядит следующим образом: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$

Таким образом, продуктом реакции является гидроксид натрия, что соответствует варианту ответа 1.

Ответ: 1

Б) $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow$

Это реакция ионного обмена между двумя растворимыми солями: сульфатом натрия ($Na_2SO_4$) и хлоридом бария ($BaCl_2$). Реакция обмена в растворах протекает до конца, если один из продуктов является осадком, газом или слабым электролитом (например, водой). В ходе реакции катионы и анионы меняются местами.

Уравнение реакции: $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$

В результате образуется нерастворимый в воде осадок белого цвета — сульфат бария ($BaSO_4$), и растворимая соль — хлорид натрия ($NaCl$). Эти продукты соответствуют варианту ответа 3.

Ответ: 3

В) $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow$

Это реакция нейтрализации между сильной кислотой (серной кислотой $H_2SO_4$) и сильным основанием (гидроксидом бария $Ba(OH)_2$). Данная реакция также является реакцией ионного обмена.

Уравнение реакции: $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$

В результате реакции образуется нерастворимый осадок сульфата бария ($BaSO_4$) и вода ($H_2O$). Реакция идет, так как образуется и осадок, и слабый электролит (вода). Эти продукты соответствуют варианту ответа 4.

Ответ: 4