Страница 6 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Задания с развёрнутым ответом

13. Впишите формулы соответствующих веществ в схему

оксид меди(II) $ \rightarrow $ соль $ \rightarrow $ гидроксид

Укажите характер оксида и гидроксида. Назовите соль.

Решение:

Впишите формулы соответствующих веществ в схему
Исходная схема превращений: оксид меди(II) → соль → гидроксид.
1. Формула оксида меди(II), где медь имеет валентность II, — $CuO$.
2. Чтобы получить соль из оксида меди(II), который является основным оксидом, необходимо провести реакцию с кислотой. В качестве примера используем серную кислоту ($H_2SO_4$):
$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
В результате реакции образуется соль — сульфат меди(II), формула которой $CuSO_4$.
3. Чтобы получить гидроксид из соли, нужно провести реакцию обмена между раствором этой соли и щёлочью (растворимым основанием). Гидроксид меди(II) является нерастворимым и выпадает в осадок. Проведём реакцию между сульфатом меди(II) и гидроксидом натрия ($NaOH$):
$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
В результате реакции образуется гидроксид меди(II), формула которого $Cu(OH)_2$.
Таким образом, заполненная схема выглядит так: $CuO \rightarrow CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2$.

Укажите характер оксида и гидроксида. Назовите соль.
- Характер оксида: оксид меди(II) ($CuO$) является основным оксидом, так как он образован металлом и реагирует с кислотами с образованием соли и воды.
- Характер гидроксида: гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) является нерастворимым основанием.
- Название соли: соль с формулой $CuSO_4$, полученная в данной цепочке, называется сульфат меди(II).

Ответ: Заполненная схема: $CuO \rightarrow CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2$. Оксид меди(II) ($CuO$) — основный. Гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) — нерастворимое основание. Соль ($CuSO_4$) — сульфат меди(II).

14. Напишите по одному примеру формул:

а) солей;

б) кислот, имеющих одинаковый качественный, но разный количественный состав. Приведите названия веществ.

Решение

Требуется привести примеры пар веществ, которые имеют одинаковый качественный состав (состоят из одних и тех же химических элементов), но разный количественный состав (содержат разное число атомов этих элементов).

а) солей;

Примером таких солей могут служить соли, образованные одним и тем же металлом в разных степенях окисления. Например, хлориды железа(II) и железа(III).
Первая соль: $FeCl_2$ — хлорид железа(II).
Вторая соль: $FeCl_3$ — хлорид железа(III).
Качественный состав у обеих солей одинаков: они состоят из атомов железа ($Fe$) и хлора ($Cl$). Количественный состав различается: в первом случае на 1 атом железа приходится 2 атома хлора, а во втором — 3 атома хлора.

Ответ: $FeCl_2$ — хлорид железа(II) и $FeCl_3$ — хлорид железа(III).

б) кислот,

Примером таких кислот могут служить кислородсодержащие кислоты, образованные одним и тем же кислотным оксидом, в котором элемент проявляет разную степень окисления. Например, сернистая и серная кислоты.
Первая кислота: $H_2SO_3$ — сернистая кислота.
Вторая кислота: $H_2SO_4$ — серная кислота.
Качественный состав у обеих кислот одинаков: они состоят из атомов водорода ($H$), серы ($S$) и кислорода ($O$). Количественный состав различается: в молекуле сернистой кислоты 3 атома кислорода, а в молекуле серной — 4 атома кислорода.

Ответ: $H_2SO_3$ — сернистая кислота и $H_2SO_4$ — серная кислота.

1. Сложным и простым веществом являются соответственно

1) метан и графит

2) озон и азот

3) красный фосфор и аммиак

4) цинк и соляная кислота

Решение:

Для ответа на этот вопрос необходимо определить, какие вещества являются простыми, а какие — сложными.

Простые вещества — это вещества, состоящие из атомов только одного химического элемента. Примерами являются кислород ($O_2$), железо ($Fe$), графит ($C$).

Сложные вещества (или химические соединения) — это вещества, состоящие из атомов двух или более различных химических элементов. Примерами являются вода ($H_2O$), метан ($CH_4$), аммиак ($NH_3$).

В задании требуется найти пару, в которой первое вещество является сложным, а второе — простым.

Рассмотрим каждый вариант ответа:

1) метан и графит

Метан имеет химическую формулу $CH_4$. Его молекулы состоят из атомов двух разных элементов: углерода (C) и водорода (H). Следовательно, метан — это сложное вещество.

Графит является одной из аллотропных модификаций углерода. Он состоит только из атомов углерода (C). Следовательно, графит — это простое вещество.

Эта пара (сложное вещество и простое вещество) полностью соответствует условию задачи.

2) озон и азот

Озон имеет химическую формулу $O_3$. Он состоит только из атомов одного элемента — кислорода (O). Следовательно, озон — это простое вещество.

Азот (в виде газа) имеет формулу $N_2$. Он состоит только из атомов одного элемента — азота (N). Следовательно, азот — это простое вещество.

Эта пара (простое вещество и простое вещество) не соответствует условию задачи.

3) красный фосфор и аммиак

Красный фосфор является аллотропной модификацией фосфора и состоит только из атомов фосфора (P). Следовательно, красный фосфор — это простое вещество.

Аммиак имеет химическую формулу $NH_3$. Его молекулы состоят из атомов двух разных элементов: азота (N) и водорода (H). Следовательно, аммиак — это сложное вещество.

Эта пара (простое вещество и сложное вещество) не соответствует условию задачи, так как порядок веществ обратный требуемому.

4) цинк и соляная кислота

Цинк — это химический элемент ($Zn$), который в виде вещества состоит только из атомов цинка. Следовательно, цинк — это простое вещество.

Соляная кислота — это водный раствор хлороводорода, имеющего химическую формулу $HCl$. Молекулы хлороводорода состоят из атомов двух разных элементов: водорода (H) и хлора (Cl). Следовательно, хлороводород — это сложное вещество.

Эта пара (простое вещество и сложное вещество) не соответствует условию задачи.

Таким образом, единственно верным является первый вариант ответа.

Ответ: 1

2. Формулы нитрида калия и гидрида калия соответственно

1) $KNO_3$ и $KOH$

2) $K_3N$ и $KH$

3) $K_3N$ и $K_2O$

4) $KNO_2$ и $KH$

Решение

Для того чтобы определить формулы нитрида калия и гидрида калия, необходимо составить их исходя из степеней окисления входящих в них элементов.

Нитрид калия
Это соединение состоит из калия ($K$) и азота ($N$).
Калий — щелочной металл, расположен в I группе Периодической системы, поэтому его степень окисления в соединениях всегда равна $+1$.
Суффикс "-ид" в названии "нитрид" указывает на бинарное соединение, в котором азот имеет низшую степень окисления, равную $-3$.
Молекула должна быть электронейтральной, то есть сумма всех степеней окисления атомов в ней должна быть равна нулю. Для этого на три атома калия (суммарный заряд $3 \cdot (+1) = +3$) должен приходиться один атом азота (заряд $-3$).
Формула нитрида калия: $K_3N$.

Гидрид калия
Это соединение состоит из калия ($K$) и водорода ($H$).
Степень окисления калия, как мы уже знаем, равна $+1$.
В гидридах активных металлов (к которым относится калий) водород проявляет степень окисления $-1$.
Для достижения электронейтральности требуется один атом калия и один атом водорода: $(+1) + (-1) = 0$.
Формула гидрида калия: $KH$.

Таким образом, правильные формулы для нитрида калия и гидрида калия — это $K_3N$ и $KH$ соответственно. Эта пара формул соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: 2

3. Укажите формулу кислотного оксида.

1) $P_2O_5$

2) $Na_2O$

3) $CuO$

4) $CO$

Решение

Для того чтобы определить, какой из оксидов является кислотным, необходимо проанализировать химические свойства каждого из предложенных соединений. Кислотные оксиды — это оксиды, которые, как правило, образованы неметаллами или переходными металлами в высокой степени окисления. Они реагируют с основаниями с образованием соли и воды.

1) $P_2O_5$

Оксид фосфора(V). Фосфор (P) — это неметалл. Оксиды неметаллов обычно являются кислотными. $P_2O_5$ взаимодействует с водой, образуя ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$), и реагирует с основаниями, например, с гидроксидом натрия ($NaOH$), образуя соль (фосфат натрия) и воду. Эти реакции подтверждают его кислотный характер.

$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$

$P_2O_5 + 6NaOH \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$

Следовательно, $P_2O_5$ — кислотный оксид.

2) $Na_2O$

Оксид натрия. Натрий (Na) — это щелочной металл. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов являются основными. При реакции с водой $Na_2O$ образует щёлочь — гидроксид натрия ($NaOH$).

$Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$

Таким образом, $Na_2O$ — это основный оксид.

3) $CuO$

Оксид меди(II). Медь (Cu) — это переходный металл. Оксиды металлов в низких степенях окисления (+1, +2) обычно проявляют основные свойства. $CuO$ реагирует с кислотами, образуя соль и воду, что характерно для основных оксидов.

$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

Таким образом, $CuO$ — это основный оксид.

4) $CO$

Оксид углерода(II), или угарный газ. Несмотря на то что углерод (C) — это неметалл, его оксид $CO$ является несолеобразующим (или безразличным). Он не реагирует ни с кислотами, ни с основаниями при обычных условиях с образованием солей. Кислотным оксидом углерода является диоксид углерода ($CO_2$).

Таким образом, $CO$ не является кислотным оксидом.

Проанализировав все варианты, мы приходим к выводу, что единственным кислотным оксидом в списке является $P_2O_5$.

Ответ: 1) $P_2O_5$.

4. Формулы амфотерного оксида и несолеобразующего оксида соответственно

1) $CuO$ и $NO_2$

2) $MgO$ и $SO_3$

3) $BeO$ и $N_2O$

4) $CO_2$ и $FeO$

Решение

Для решения данной задачи необходимо правильно классифицировать оксиды. В задании требуется найти пару, состоящую из амфотерного оксида и несолеобразующего оксида соответственно.

Амфотерные оксиды — это оксиды, которые проявляют двойственные химические свойства: реагируют и с кислотами, и с основаниями (щелочами). Типичными примерами являются $Al_2O_3$, $ZnO$, $BeO$, $Cr_2O_3$.

Несолеобразующие оксиды (или безразличные) — это оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями и не образуют солей. К ним относятся $CO$, $NO$, $N_2O$, $SiO$.

Проанализируем каждую из предложенных пар:

1) $CuO$ и $NO_2$
$CuO$ (оксид меди(II)) — это основный оксид, так как он реагирует с кислотами, но не с растворами щелочей в обычных условиях.
$NO_2$ (оксид азота(IV)) — это кислотный оксид.
Данная пара не соответствует условию.

2) $MgO$ и $SO_3$
$MgO$ (оксид магния) — это типичный основный оксид.
$SO_3$ (оксид серы(VI)) — это типичный кислотный оксид.
Данная пара не соответствует условию.

3) $BeO$ и $N_2O$
$BeO$ (оксид бериллия) является амфотерным оксидом. Он реагирует как с кислотами (например, $BeO + 2HCl \rightarrow BeCl_2 + H_2O$), так и со щелочами (например, при сплавлении: $BeO + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2BeO_2 + H_2O$).
$N_2O$ (оксид азота(I)) является несолеобразующим оксидом.
Эта пара полностью удовлетворяет условию задачи.

4) $CO_2$ и $FeO$
$CO_2$ (оксид углерода(IV)) — это кислотный оксид.
$FeO$ (оксид железа(II)) — это основный оксид.
Данная пара не соответствует условию.

Следовательно, верным является вариант 3.

Ответ: 3

5. Укажите оксид, взаимодействующий со щелочами.

1) оксид бария

2) оксид железа(II)

3) оксид азота(V)

4) оксид калия

Решение

Для ответа на вопрос необходимо определить химический характер каждого из предложенных оксидов. Со щелочами (растворимыми основаниями) реагируют кислотные и амфотерные оксиды. Рассмотрим предложенные варианты:

1) оксид бария

Оксид бария ($BaO$) является оксидом щелочноземельного металла. Это типичный основный оксид. Основные оксиды реагируют с кислотами и кислотными оксидами, но не вступают в реакцию с основаниями (щелочами).

2) оксид железа(II)

Оксид железа(II) ($FeO$) – это оксид металла в низкой степени окисления, проявляющий преимущественно основные свойства. Он реагирует с кислотами, но не реагирует со щелочами.

3) оксид азота(V)

Оксид азота(V) ($N_2O_5$) – это оксид неметалла, который является кислотным оксидом (ангидрид азотной кислоты, $HNO_3$). Кислотные оксиды вступают в реакции нейтрализации с основаниями, в том числе и со щелочами, с образованием соли и воды. Например, реакция с гидроксидом натрия ($NaOH$):

$N_2O_5 + 2NaOH \rightarrow 2NaNO_3 + H_2O$

Следовательно, оксид азота(V) взаимодействует со щелочами.

4) оксид калия

Оксид калия ($K_2O$) – оксид щелочного металла, является ярко выраженным основным оксидом. Он не реагирует со щелочами, так как сам является ангидридом щелочи (гидроксида калия, $KOH$).

Таким образом, из перечисленных оксидов только кислотный оксид азота(V) будет взаимодействовать со щелочами.

Ответ: 3) оксид азота(V).

6. Щёлочи могут разрушать растительные и животные ткани. Этим свойством не обладает вещество, формула которого

1) $NaOH$

2) $Cu(OH)_2$

3) $KOH$

4) $Ba(OH)_2$

Решение

В вопросе говорится о свойстве щелочей разрушать органические ткани. Щёлочи — это растворимые в воде сильные основания. Это свойство обусловлено их высокой химической активностью, в частности, способностью гидролизовать сложные эфиры (в том числе жиры) и белки, из которых состоят растительные и животные ткани.

Рассмотрим предложенные вещества:

1) $NaOH$ (гидроксид натрия) — это гидроксид щелочного металла (натрия). Он является сильным основанием, хорошо растворимым в воде. Следовательно, это типичная щёлочь, которая активно разрушает органические ткани.

2) $Cu(OH)_2$ (гидроксид меди(II)) — это гидроксид переходного металла (меди). Он является нерастворимым в воде слабым основанием. Поскольку он нерастворим, он не образует концентрированных растворов гидроксид-ионов и не относится к щелочам. Соответственно, он не обладает выраженным свойством разрушать ткани.

3) $KOH$ (гидроксид калия) — это гидроксид щелочного металла (калия). Аналогично гидроксиду натрия, это сильное, хорошо растворимое основание, то есть щёлочь. Обладает сильным разрушающим действием на ткани.

4) $Ba(OH)_2$ (гидроксид бария) — это гидроксид щёлочноземельного металла (бария). Он является сильным основанием и считается растворимым (хотя и в меньшей степени, чем $NaOH$ и $KOH$). Его водный раствор является щелочным и также способен разрушать органические материалы.

Таким образом, вещество, которое не является щёлочью и не обладает свойством разрушать растительные и животные ткани, — это гидроксид меди(II).

Ответ: 2) $Cu(OH)_2$.