Страница 4 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

1. К сложным веществам относят каждое из двух веществ:

1) медь и гидроксид натрия

2) воду и алмаз

3) аммиак и серную кислоту

4) водород и углекислый газ

Для ответа на этот вопрос необходимо понимать разницу между простыми и сложными веществами в химии.

Простые вещества состоят из атомов только одного химического элемента. Примерами могут служить металлы (например, медь $Cu$, железо $Fe$) или неметаллы (например, кислород $O_2$, водород $H_2$, алмаз $C$).

Сложные вещества (или химические соединения) состоят из атомов двух или более различных химических элементов, связанных между собой. Примерами являются вода ($H_2O$), углекислый газ ($CO_2$), кислоты, основания и соли.

Решение

Проанализируем каждую из предложенных пар веществ.

1) медь и гидроксид натрия
Медь, химическая формула которой $Cu$, является простым веществом, так как состоит исключительно из атомов элемента меди. Гидроксид натрия ($NaOH$) — это сложное вещество, так как в его состав входят атомы трех разных элементов: натрия ($Na$), кислорода ($O$) и водорода ($H$). Поскольку в паре одно вещество простое, этот вариант не является верным.

2) воду и алмаз
Вода ($H_2O$) является сложным веществом, так как состоит из атомов двух элементов: водорода ($H$) и кислорода ($O$). Алмаз, формула которого $C$, является одной из аллотропных модификаций углерода и представляет собой простое вещество. Так как алмаз — простое вещество, этот вариант ответа также неверен.

3) аммиак и серную кислоту
Аммиак ($NH_3$) — это сложное вещество, молекулы которого состоят из атомов азота ($N$) и водорода ($H$). Серная кислота ($H_2SO_4$) — также сложное вещество, состоящее из атомов трех элементов: водорода ($H$), серы ($S$) и кислорода ($O$). Оба вещества в этой паре являются сложными, следовательно, этот вариант является правильным ответом.

4) водород и углекислый газ
Водород ($H_2$) — это простое вещество, его молекулы состоят только из атомов водорода. Углекислый газ ($CO_2$) — сложное вещество, состоящее из атомов углерода ($C$) и кислорода ($O$). Поскольку водород является простым веществом, этот вариант не подходит.

Ответ: 3

2. Неметаллы IVA-группы образуют простейшие водородные соединения, общая формула которых

1) $ЭH_4$

2) $ЭH_3$

3) $ЭH_2$

4) $ЭH$

Решение

Вопрос касается общей формулы простейших водородных соединений, которые образуют неметаллы IVA-группы периодической системы химических элементов.

1. Элементы IVA-группы (или 14-й группы) имеют 4 валентных электрона на внешнем энергетическом уровне. К неметаллам этой группы относится углерод (C), к полуметаллам (металлоидам) — кремний (Si).

2. В соединениях с водородом неметаллы обычно проявляют свою низшую степень окисления. Низшая степень окисления для неметаллов определяется по формуле: $N_{группы} - 8$.

3. Для элементов IVA-группы низшая степень окисления будет равна $4 - 8 = -4$.

4. Водород в соединениях с более электроотрицательными неметаллами (какими являются углерод и кремний) проявляет степень окисления +1.

5. Чтобы составить формулу химического соединения, необходимо, чтобы молекула была электронейтральной, то есть сумма степеней окисления всех атомов в ней должна быть равна нулю. Обозначим искомый элемент IVA-группы символом "Э". Пусть формула соединения будет $Э_xH_y$. Для простейшего соединения принимаем $x=1$.

Тогда уравнение баланса степеней окисления выглядит так:
$1 \cdot (Степень\;окисления\;Э) + y \cdot (Степень\;окисления\;H) = 0$
$1 \cdot (-4) + y \cdot (+1) = 0$
$-4 + y = 0$
$y = 4$

6. Таким образом, общая формула простейших водородных соединений для неметаллов IVA-группы — $ЭН_4$. Примерами таких соединений являются метан ($CH_4$) и силан ($SiH_4$).

7. Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, мы видим, что правильным является вариант 1).

Ответ: 1) $ЭН_4$

3. Укажите формулу несолеобразующего оксида.

1) $SO_3$

2) $N_2O$

3) $HgO$

4) $P_2O_5$

Для того чтобы определить несолеобразующий оксид, необходимо классифицировать все предложенные соединения. Оксиды по их химическим свойствам делят на солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие. Несолеобразующие оксиды — это оксиды неметаллов в низких степенях окисления, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями с образованием солей. К ним относятся $N_2O$, $NO$, $CO$, $SiO$.

Проанализируем каждый из вариантов:

1) $SO_3$ — оксид серы(VI). Это типичный представитель кислотных оксидов. Он реагирует с основаниями, образуя соли (сульфаты): $SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$. Следовательно, это солеобразующий оксид.

2) $N_2O$ — оксид азота(I). Данный оксид не реагирует ни с кислотами, ни с щелочами, а значит, солей не образует. Он является классическим примером несолеобразующего (безразличного) оксида.

3) $HgO$ — оксид ртути(II). Это оксид металла, проявляющий основные свойства. Он реагирует с кислотами с образованием соли и воды: $HgO + 2HCl \rightarrow HgCl_2 + H_2O$. Следовательно, это солеобразующий оксид.

4) $P_2O_5$ — оксид фосфора(V). Это кислотный оксид, который активно взаимодействует с основаниями с образованием солей (фосфатов): $P_2O_5 + 6KOH \rightarrow 2K_3PO_4 + 3H_2O$. Следовательно, это солеобразующий оксид.

Исходя из анализа, единственным несолеобразующим оксидом в перечне является оксид азота(I).
Ответ: 2

4. С раствором гидроксида натрия взаимодействует оксид, формула которого

1) $CO_2$

2) $CaO$

3) $Na_2O$

4) $BaO$

Гидроксид натрия ($NaOH$) — это сильное основание (щёлочь). Согласно общим химическим свойствам, основания вступают в реакцию с веществами, проявляющими кислотные или амфотерные свойства. К таким веществам относятся кислотные оксиды. С основными оксидами основания не реагируют, так как они проявляют сходные химические свойства.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов:

1) $CO_2$
Оксид углерода(IV), или углекислый газ, является оксидом неметалла и проявляет типичные кислотные свойства. Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды.
Уравнение реакции гидроксида натрия с оксидом углерода(IV):
$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
Следовательно, это правильный вариант.

2) $CaO$
Оксид кальция — это оксид щёлочноземельного металла, который является основным оксидом. Основные оксиды с основаниями не взаимодействуют.
$NaOH + CaO \rightarrow$ реакция не идёт.

3) $Na_2O$
Оксид натрия — это оксид щелочного металла, также являющийся основным. Этому оксиду соответствует само основание — гидроксид натрия ($Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$). Взаимодействие между ними невозможно.
$NaOH + Na_2O \rightarrow$ реакция не идёт.

4) $BaO$
Оксид бария, как и оксид кальция, является основным оксидом и не реагирует с основаниями.
$NaOH + BaO \rightarrow$ реакция не идёт.

Таким образом, единственный оксид из предложенного списка, который взаимодействует с раствором гидроксида натрия, — это кислотный оксид $CO_2$.

Ответ: 1

5. Взаимодействует с кислотами

1) оксид фосфора(V)

2) оксид азота(II)

3) оксид кальция

4) оксид кремния

Для ответа на вопрос необходимо определить химический характер каждого из предложенных оксидов. С кислотами реагируют основные и амфотерные оксиды, в то время как кислотные и несолеобразующие оксиды с кислотами не взаимодействуют.

1) оксид фосфора(V)

Оксид фосфора(V) имеет химическую формулу $P_2O_5$. Это оксид неметалла в высшей степени окисления (+5), поэтому он является типичным кислотным оксидом. Кислотные оксиды не реагируют с кислотами. Они взаимодействуют с основаниями, например: $P_2O_5 + 6NaOH \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$. Следовательно, этот вариант не подходит.

2) оксид азота(II)

Оксид азота(II) с формулой $NO$ относится к группе несолеобразующих (безразличных) оксидов. Такие оксиды не проявляют ни кислотных, ни основных свойств и не вступают в реакции с кислотами или щелочами с образованием солей. Этот вариант не является правильным.

3) оксид кальция

Оксид кальция с формулой $CaO$ является оксидом щелочноземельного металла и проявляет ярко выраженные основные свойства. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду. Пример такой реакции — взаимодействие оксида кальция с соляной кислотой: $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$. Этот вариант является правильным.

4) оксид кремния

Оксид кремния (диоксид кремния) с формулой $SiO_2$ является кислотным оксидом. Подобно другим кислотным оксидам, он не реагирует с большинством кислот. Исключением является его реакция с плавиковой кислотой ($HF$), но это специфическое свойство, а не общее правило для кислот. Таким образом, в контексте общего вопроса этот вариант не подходит.

Решение

Проанализировав химические свойства всех предложенных веществ, можно заключить, что только оксид кальция ($CaO$) является основным оксидом и, следовательно, способен реагировать с кислотами. Оксиды фосфора(V) и кремния являются кислотными, а оксид азота(II) — несолеобразующим, поэтому они не взаимодействуют с кислотами.

Ответ: 3

6. Только основные свойства проявляет гидроксид

1) бериллия

2) магния

3) олова(IV)

4) железа(III)

Для ответа на вопрос проанализируем химические свойства каждого из предложенных гидроксидов.

1) гидроксид бериллия

Гидроксид бериллия $Be(OH)_2$ является амфотерным. Он взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами, проявляя двойственную химическую природу.

Реакция с кислотой: $Be(OH)_2 + 2HCl \rightarrow BeCl_2 + 2H_2O$

Реакция со щелочью: $Be(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Be(OH)_4]$

2) гидроксид магния

Гидроксид магния $Mg(OH)_2$ является основанием. Магний — типичный металл второй группы, его гидроксид проявляет только основные свойства. Он реагирует с кислотами, но не вступает в реакцию со щелочами.

Реакция с кислотой: $Mg(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + 2H_2O$

Реакция со щелочью: $Mg(OH)_2 + NaOH \rightarrow$ реакция не идет.

3) гидроксид олова(IV)

Гидроксид олова(IV) $Sn(OH)_4$ является амфотерным гидроксидом. Он проявляет как основные, так и кислотные свойства, реагируя и с кислотами, и со щелочами.

Реакция с кислотой: $Sn(OH)_4 + 4HCl \rightarrow SnCl_4 + 4H_2O$

Реакция со щелочью: $Sn(OH)_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Sn(OH)_6]$

4) гидроксид железа(III)

Гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ является слабым основанием, но обладает слабовыраженными амфотерными свойствами. Он реагирует с кислотами, а также с горячими концентрированными растворами щелочей, что указывает на его амфотерный характер.

Реакция с кислотой: $Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

Реакция с концентрированной щелочью: $Fe(OH)_3 + NaOH_{конц.} \xrightarrow{t} Na[Fe(OH)_4]$

Ответ: 2

7. К амфотерным гидроксидам не относят вещество, формула которого

1) $Cr(OH)_3$

2) $Al(OH)_3$

3) $Fe(OH)_2$

4) $Be(OH)_2$

Решение

Амфотерными гидроксидами называют гидроксиды, которые проявляют двойственные химические свойства, то есть способны реагировать как с кислотами, так и с основаниями (щелочами). Как правило, амфотерные свойства проявляют гидроксиды металлов в степенях окисления +3, +4, а также некоторые гидроксиды металлов в степени окисления +2 (например, цинка, бериллия, олова, свинца).

Проанализируем предложенные варианты:

1) $Cr(OH)_3$
Гидроксид хрома(III). Хром находится в степени окисления +3, что характерно для амфотерных гидроксидов. $Cr(OH)_3$ реагирует как с кислотами, так и со щелочами, следовательно, является амфотерным.

2) $Al(OH)_3$
Гидроксид алюминия. Алюминий находится в степени окисления +3. $Al(OH)_3$ является классическим примером амфотерного гидроксида, реагирующего и с кислотами, и со щелочами.

3) $Fe(OH)_2$
Гидроксид железа(II). Железо находится в степени окисления +2. Данный гидроксид проявляет выраженные основные свойства: он легко реагирует с кислотами, но не взаимодействует с растворами щелочей. Поэтому $Fe(OH)_2$ классифицируется как основание, а не как амфотерный гидроксид. В отличие от него, гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ проявляет очень слабые амфотерные свойства.

4) $Be(OH)_2$
Гидроксид бериллия. Хотя бериллий относится к щелочноземельным металлам (II группа), его гидроксид, в отличие от гидроксидов других металлов этой группы, является амфотерным. Он реагирует как с кислотами, так и со щелочами.

Таким образом, к амфотерным гидроксидам не относится гидроксид железа(II).

Ответ: 3) $Fe(OH)_2$