Страница 189 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Заполните в тетради таблицу.

В таблице представлены данные для трех химических элементов. Проанализируем предоставленные данные для каждого элемента и заполним пустые ячейки таблицы.

Заполнение для первого элемента (по электронной схеме)

Химический знак элемента

Решение: Электронная схема показывает, что заряд ядра атома равен +7. Порядковый номер элемента в периодической системе равен заряду ядра, следовательно, это элемент с номером 7. Этим элементом является Азот.

Ответ: N

Электронная схема строения атома

Решение: Эта информация дана в условии задачи.

Ответ: +7 ) ) 2 5

Формула высшего оксида

Решение: Азот находится в V группе главной подгруппы. Его высшая степень окисления равна +5. Кислород в оксидах имеет степень окисления -2. Составляем формулу высшего оксида по степеням окисления.

Ответ: $N_2O_5$

Формула высшего гидроксида

Решение: Высшему оксиду неметалла соответствует кислота. Оксиду азота(V) $N_2O_5$ соответствует азотная кислота.

Ответ: $HNO_3$

Характер оксида и гидроксида

Решение: Оксид неметалла в высшей степени окисления $N_2O_5$ является кислотным оксидом. Соответствующий ему гидроксид $HNO_3$ (азотная кислота) является сильной кислотой.

Ответ: Кислотный

Заполнение для второго элемента (Si)

Химический знак элемента

Решение: Эта информация дана в условии задачи.

Ответ: Si

Электронная схема строения атома

Решение: Кремний (Si) имеет порядковый номер 14. Следовательно, заряд его ядра +14. Он находится в 3-м периоде, значит, у его атома 3 электронных слоя. Кремний находится в IV группе главной подгруппы, поэтому на внешнем слое у него 4 электрона. Распределение электронов по слоям будет 2, 8, 4.

Ответ: +14 ) ) ) 2 8 4

Формула высшего оксида

Решение: Кремний находится в IV группе, его высшая степень окисления +4. Составляем формулу с кислородом (степень окисления -2).

Ответ: $SiO_2$

Формула высшего гидроксида

Решение: Высшему оксиду кремния $SiO_2$ соответствует кремниевая кислота. Это нерастворимая в воде кислота.

Ответ: $H_2SiO_3$

Характер оксида и гидроксида

Решение: Оксид кремния(IV) $SiO_2$ является кислотным оксидом. Соответствующий ему гидроксид $H_2SiO_3$ (кремниевая кислота) является слабой кислотой.

Ответ: Кислотный

Заполнение для третьего элемента (по гидроксиду KOH)

Химический знак элемента

Решение: В условии дана формула высшего гидроксида KOH. Это гидроксид калия. Следовательно, химический элемент - Калий.

Ответ: K

Электронная схема строения атома

Решение: Калий (K) имеет порядковый номер 19. Заряд его ядра +19. Он находится в 4-м периоде, поэтому у его атома 4 электронных слоя. Калий - элемент I группы главной подгруппы, на внешнем слое у него 1 электрон. Распределение электронов по слоям: 2, 8, 8, 1.

Ответ: +19 ) ) ) ) 2 8 8 1

Формула высшего оксида

Решение: Калий находится в I группе, его высшая (и постоянная) степень окисления +1. Формула оксида, где кислород имеет степень окисления -2, будет $K_2O$.

Ответ: $K_2O$

Формула высшего гидроксида

Решение: Эта информация дана в условии задачи.

Ответ: KOH

Характер оксида и гидроксида

Решение: Оксид калия $K_2O$ является оксидом щелочного металла, это основный оксид. Гидроксид калия KOH является сильным основанием (щёлочью).

Ответ: Основный

14. При обжиге 260 г известняка получили 112 г оксида кальция. Определите массовую долю карбоната кальция, содержащегося в известняке, в процентах.

Дано:

$m(\text{известняка}) = 260 \text{ г}$

$m(\text{CaO}) = 112 \text{ г}$

Найти:

$\omega(\text{CaCO}_3) - ?$

Решение:

Обжиг известняка представляет собой реакцию термического разложения его основного компонента, карбоната кальция ($CaCO_3$). Примеси, содержащиеся в известняке, в реакции не участвуют. В результате реакции образуются оксид кальция ($CaO$) и углекислый газ ($CO_2$).

1. Запишем уравнение химической реакции:

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед всеми веществами равны 1.

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах (карбоната кальция и оксида кальция), используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы:

Молярная масса оксида кальция ($CaO$):

$M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}$

Молярная масса карбоната кальция ($CaCO_3$):

$M(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (в молях) оксида кальция ($CaO$), который был получен по условию задачи.

$n(CaO) = \frac{m(CaO)}{M(CaO)} = \frac{112 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CaO$. Следовательно, количество вещества карбоната кальция, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося оксида кальция.

$n(CaCO_3) = n(CaO) = 2 \text{ моль}$

5. Теперь вычислим массу чистого карбоната кальция, которая содержалась в исходном образце известняка и прореагировала.

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) = 2 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 200 \text{ г}$

6. Зная массу чистого $CaCO_3$ и общую массу образца известняка, определим массовую долю ($\omega$) карбоната кальция в известняке. Массовая доля вычисляется как отношение массы чистого вещества к массе всей смеси и обычно выражается в процентах.

$\omega(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{m(\text{известняка})} \cdot 100\%$

$\omega(CaCO_3) = \frac{200 \text{ г}}{260 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 0,76923 \cdot 100\% \approx 76,92\%$

Ответ: массовая доля карбоната кальция в известняке составляет 76,92%.