Страница 58 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между солью и её отношением к гидролизу.

СОЛЬ

А) $NaCl$

Б) $K_2SO_3$

В) $FeSO_4$

Г) $Al_2S_3$

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1) гидролиз по катиону

2) гидролиз по аниону

3) гидролиз по катиону и аниону

4) гидролизу не подвергается

Решение

Гидролиз соли — это обменное взаимодействие ионов соли с молекулами воды, приводящее к образованию слабого электролита (слабой кислоты или слабого основания) и изменению pH среды. Тип гидролиза определяется силой кислоты и основания, из которых образована соль.

А) NaCl

Хлорид натрия (NaCl) образован сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (HCl). Катион $Na^+$ и анион $Cl^-$ являются ионами сильных электролитов и с водой не взаимодействуют. Поэтому гидролиз не происходит, и среда раствора остается нейтральной ($pH \approx 7$).

Ответ: 4

Б) K₂SO₃

Сульфит калия (K₂SO₃) образован сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (H₂SO₃). Катион $K^+$ от сильного основания гидролизу не подвергается. Анион $SO_3^{2-}$ от слабой кислоты вступает в реакцию с водой (гидролиз по аниону):
$SO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSO_3^{-} + OH^-$
В результате реакции в растворе образуются гидроксид-ионы ($OH^-$), что обуславливает щелочную среду ($pH > 7$).

Ответ: 2

В) FeSO₄

Сульфат железа(II) (FeSO₄) образован слабым основанием (Fe(OH)₂) и сильной кислотой (H₂SO₄). Анион $SO_4^{2-}$ от сильной кислоты гидролизу не подвергается. Катион $Fe^{2+}$ от слабого основания вступает в реакцию с водой (гидролиз по катиону):
$Fe^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)^{+} + H^+$
В результате реакции в растворе образуются ионы водорода ($H^+$), что обуславливает кислую среду ($pH < 7$).

Ответ: 1

Г) Al₂S₃

Сульфид алюминия (Al₂S₃) образован слабым основанием (Al(OH)₃) и слабой кислотой (H₂S). В этом случае гидролизу подвергаются оба иона: и катион $Al^{3+}$, и анион $S^{2-}$. Гидролиз протекает совместно и, как правило, необратимо, так как оба продукта гидролиза являются слабыми электролитами и уходят из сферы реакции (осадок и газ):
$Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow$
Это пример полного совместного гидролиза по катиону и аниону.

Ответ: 3

13. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$Li_2O \rightarrow LiOH \rightarrow LiCl \rightarrow LiNO_3$

Для одной из реакций ионного обмена напишите сокращённое ионное уравнение.

Решение

Для осуществления данной цепи превращений необходимо последовательно провести три химические реакции.

1. Чтобы получить гидроксид лития ($LiOH$) из оксида лития ($Li_2O$), нужно добавить воду. Оксид лития — это основный оксид, который при взаимодействии с водой образует соответствующее ему основание (щелочь).

   $Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$

2. Чтобы получить хлорид лития ($LiCl$) из гидроксида лития ($LiOH$), необходимо провести реакцию нейтрализации, используя соляную кислоту ($HCl$). В результате реакции ионного обмена образуются соль и вода.

   $LiOH + HCl \rightarrow LiCl + H_2O$

3. Чтобы получить нитрат лития ($LiNO_3$) из хлорида лития ($LiCl$), нужно провести реакцию ионного обмена с растворимой солью, которая содержит нитрат-ион и образует нерастворимый продукт с хлорид-ионом. Таким реагентом является нитрат серебра ($AgNO_3$). В результате образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

   $LiCl + AgNO_3 \rightarrow LiNO_3 + AgCl\downarrow$

Далее необходимо написать сокращенное ионное уравнение для одной из реакций ионного обмена. Реакции (2) и (3) относятся к реакциям ионного обмена. Выберем для примера реакцию (3).

Молекулярное уравнение:

$LiCl + AgNO_3 \rightarrow LiNO_3 + AgCl\downarrow$

Запишем полное ионное уравнение, представив сильные электролиты в виде ионов:

$Li^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow Li^+ + NO_3^- + AgCl\downarrow$

Исключим из обеих частей уравнения ионы-наблюдатели ($Li^+$ и $NO_3^-$), которые не принимают участия в реакции:

$\cancel{Li^+} + Cl^- + Ag^+ + \cancel{NO_3^-} \rightarrow \cancel{Li^+} + \cancel{NO_3^-} + AgCl\downarrow$

В результате получим сокращенное ионное уравнение:

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

Уравнения реакций для осуществления превращений:

1. $Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$

2. $LiOH + HCl \rightarrow LiCl + H_2O$

3. $LiCl + AgNO_3 \rightarrow LiNO_3 + AgCl\downarrow$

Сокращенное ионное уравнение для реакции ионного обмена (например, для реакции 3):

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

14. Минерал малахит имеет химическую формулу $(CuOH)_2CO_3$. Это красивый поделочный камень. При нагревании выше 200 °С малахит разлагается с образованием трёх оксидов. Напишите уравнение реакции разложения малахита и укажите, к какой группе соединений он относится.

Решение

В задаче требуется написать уравнение реакции разложения малахита и определить класс соединения, к которому он относится.

1. Уравнение реакции разложения.
Минерал малахит имеет химическую формулу $(CuOH)_2CO_3$. Согласно условию, при нагревании выше 200 °C он разлагается с образованием трёх оксидов. В состав малахита входят три элемента, способные образовывать оксиды: медь (Cu), углерод (C) и водород (H). Соответственно, продуктами реакции будут оксид меди(II), оксид углерода(IV) (углекислый газ) и оксид водорода (вода).

Составим и уравняем химическую реакцию:
$(CuOH)_2CO_3 \xrightarrow{t > 200^{\circ}C} 2CuO + CO_2\uparrow + H_2O$

Проверим баланс атомов:

• Слева: Cu - 2, O - 2+3=5, H - 2, C - 1.
• Справа: Cu - 2, O - 2+2+1=5, H - 2, C - 1.

2. Классификация соединения.
Малахит с формулой $(CuOH)_2CO_3$ является солью. В его состав входят катионы металла ($Cu^{2+}$) и два типа анионов: анион кислотного остатка ($CO_3^{2-}$) и гидроксид-анион ($OH^{-}$). Соли, которые помимо катионов металла и анионов кислотного остатка содержат в своем составе гидроксогруппы (OH⁻), называются основными солями.

Ответ: Уравнение реакции разложения малахита: $(CuOH)_2CO_3 \xrightarrow{t} 2CuO + CO_2 + H_2O$. Малахит относится к группе основных солей.

1. К солям относят все вещества, формулы которых

1) $K_2SO_3$, $NH_4NO_3$, $AlOHCl_2$

2) $NaNO_3$, $K_2S$, $Fe(OH)_2$

3) $KHS$, $HCl$, $MgSO_4$

4) $H_3PO_4$, $ZnSO_4$, $K_2SiO_3$

Для того чтобы определить, какой из предложенных рядов веществ полностью состоит из солей, необходимо проанализировать каждое вещество в каждом варианте ответа. Соли — это сложные вещества, которые в общем случае состоят из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Соли бывают средние (например, $K_2SO_4$), кислые (например, $KHSO_4$) и основные (например, $Al(OH)Cl_2$).

1) $K_2SO_3$, $NH_4NO_3$, $AlOHCl_2$
$K_2SO_3$ (сульфит калия) — это средняя соль, образованная катионом металла калия ($K^+$) и анионом кислотного остатка сернистой кислоты ($SO_3^{2-}$).
$NH_4NO_3$ (нитрат аммония) — это соль, состоящая из катиона аммония ($NH_4^+$) и аниона кислотного остатка азотной кислоты ($NO_3^-$).
$AlOHCl_2$ (дихлорид гидроксоалюминия) — это основная соль, которая содержит сложный катион гидроксоалюминия ($[Al(OH)]^{2+}$) и анионы хлора ($Cl^-$).
Таким образом, все вещества в данном ряду относятся к классу солей.
Ответ: Данный вариант является верным, так как все представленные вещества являются солями.

2) $NaNO_3$, $K_2S$, $Fe(OH)_2$
$NaNO_3$ (нитрат натрия) — это средняя соль.
$K_2S$ (сульфид калия) — это средняя соль.
$Fe(OH)_2$ (гидроксид железа(II)) — это основание (нерастворимый гидроксид), а не соль.
Поскольку в ряду присутствует основание, этот вариант не является верным.
Ответ: Данный вариант не является верным, так как вещество $Fe(OH)_2$ — это основание.

3) $KHS$, $HCl$, $MgSO_4$
$KHS$ (гидросульфид калия) — это кислая соль.
$HCl$ (соляная или хлороводородная кислота) — это кислота, а не соль.
$MgSO_4$ (сульфат магния) — это средняя соль.
Поскольку в ряду присутствует кислота, этот вариант не является верным.
Ответ: Данный вариант не является верным, так как вещество $HCl$ — это кислота.

4) $H_3PO_4$, $ZnSO_4$, $K_2SiO_3$
$H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) — это кислота, а не соль.
$ZnSO_4$ (сульфат цинка) — это средняя соль.
$K_2SiO_3$ (силикат калия) — это средняя соль.
Поскольку в ряду присутствует кислота, этот вариант не является верным.
Ответ: Данный вариант не является верным, так как вещество $H_3PO_4$ — это кислота.

2. Верны ли следующие суждения о свойствах солей?

А. Соли в растворе взаимодействуют со щелочами, с кислотами и с другими солями в соответствии с правилом Бертолле.

Б. Более активный металл вытесняет менее активный из его соли в растворе.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

Проанализируем оба суждения, чтобы определить их верность.

А. Соли в растворе взаимодействуют со щелочами, с кислотами и с другими солями в соответствии с правилом Бертолле.

Данное утверждение является верным. Взаимодействие солей в растворах со щелочами, кислотами и другими солями относится к реакциям ионного обмена. Согласно правилу Бертолле, такие реакции протекают необратимо (до конца) только в том случае, если один из продуктов реакции удаляется из реакционной среды. Это происходит при: 1) образовании нерастворимого вещества (осадка), например: $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$; 2) выделении газа, например: $K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2 \uparrow$; 3) образовании слабого электролита, чаще всего воды. Таким образом, все перечисленные взаимодействия подчиняются правилу Бертолле.

Б. Более активный металл вытесняет менее активный из его соли в растворе.

Это утверждение также является верным. Оно описывает общее правило для реакций замещения, основанное на электрохимическом ряде активности металлов. Металл, который находится в этом ряду левее (является более активным), способен вытеснять металлы, стоящие правее (менее активные), из растворов их солей. Например, цинк стоит левее меди, поэтому он вытесняет ее из раствора сульфата меди: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$. Исключение составляют очень активные металлы (щелочные и большинство щелочноземельных), которые в водном растворе будут реагировать в первую очередь с водой, а не с солью. Однако это не отменяет общую справедливость самого принципа относительной активности металлов.

Поскольку оба суждения, А и Б, верны, следует выбрать вариант ответа, который подтверждает истинность обоих утверждений.

Ответ: 3