Страница 60 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между солью и средой её водного раствора.

СОЛЬ

А) $CuSO_4$

Б) $AgNO_3$

В) $BaCl_2$

Г) $Na_3PO_4$

СРЕДА РАСТВОРА

1) нейтральная

2) щелочная

3) кислотная

А) CuSO₄
Сульфат меди(II) — это соль, образованная катионом меди($Cu^{2+}$) от слабого основания $Cu(OH)_2$ и анионом сульфата ($SO_4^{2-}$) от сильной серной кислоты $H_2SO_4$. В водном растворе такие соли подвергаются гидролизу по катиону. Взаимодействие иона меди с водой приводит к образованию ионов водорода $H^+$, что создает кислотную среду.
Уравнение гидролиза (первая ступень):
$Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^+ + H^+$
Ответ: 3

Б) AgNO₃
Нитрат серебра — это соль, образованная катионом серебра ($Ag^+$) от слабого основания $AgOH$ и анионом нитрата ($NO_3^-$) от сильной азотной кислоты $HNO_3$. В водном растворе происходит гидролиз по катиону, что приводит к увеличению концентрации ионов водорода $H^+$ и, следовательно, к кислотной среде раствора.
Уравнение гидролиза:
$Ag^+ + H_2O \rightleftharpoons AgOH + H^+$
Ответ: 3

В) BaCl₂
Хлорид бария — это соль, образованная катионом бария ($Ba^{2+}$) от сильного основания $Ba(OH)_2$ и анионом хлорида ($Cl^-$) от сильной соляной кислоты $HCl$. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, не подвергаются гидролизу, так как ни катион, ни анион не взаимодействуют с водой. Поэтому среда водного раствора такой соли является нейтральной.
Ответ: 1

Г) Na₃PO₄
Фосфат натрия — это соль, образованная катионом натрия ($Na^+$) от сильного основания $NaOH$ и анионом фосфата ($PO_4^{3-}$) от слабой ортофосфорной кислоты $H_3PO_4$. В водном растворе эта соль гидролизуется по аниону. Взаимодействие фосфат-иона с водой приводит к образованию гидроксид-ионов $OH^-$, что создает щелочную среду.
Уравнение гидролиза (первая ступень):
$PO_4^{3-} + H_2O \rightleftharpoons HPO_4^{2-} + OH^-$
Ответ: 2

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

$CaO$ → $Ca(OH)_2$ → $CaCl_2$ → $CaCO_3$

Для одной из реакций ионного обмена напишите сокращённое ионное уравнение.

Для осуществления данной цепи превращений необходимо провести следующие реакции:

CaO → Ca(OH)₂

Чтобы получить гидроксид кальция из оксида кальция, необходимо добавить воду. Оксид кальция, как основный оксид, вступает в реакцию соединения с водой, образуя соответствующее основание — гидроксид кальция (гашёную известь).

$CaO + H₂O → Ca(OH)₂$

Ответ: $CaO + H₂O → Ca(OH)₂$

Ca(OH)₂ → CaCl₂

Для получения соли (хлорида кальция) из основания (гидроксида кальция) необходимо провести реакцию нейтрализации с кислотой, содержащей нужный кислотный остаток. В данном случае это соляная кислота (HCl). Это реакция ионного обмена.

$Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O$

Ответ: $Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O$

CaCl₂ → CaCO₃

Чтобы получить нерастворимый карбонат кальция из растворимого хлорида кальция, нужно провести реакцию ионного обмена с веществом, содержащим карбонат-ион ($CO₃^{2-}$), например, с растворимой солью — карбонатом натрия (Na₂CO₃). В результате реакции выпадает белый осадок карбоната кальция.

$CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaCl$

Ответ: $CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaCl$

Сокращенное ионное уравнение

В данной цепи две последние реакции являются реакциями ионного обмена. Напишем сокращенное ионное уравнение для последней реакции, которая представляет собой реакцию обмена между двумя солями с образованием нерастворимого продукта (осадка).

Молекулярное уравнение реакции:
$CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaCl$

Полное ионное уравнение, в котором сильные растворимые электролиты ($CaCl₂$, $Na₂CO₃$, $NaCl$) записаны в виде ионов, а нерастворимое вещество ($CaCO₃$) — в молекулярном виде:
$Ca^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + CO₃^{2-} → CaCO₃↓ + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$

Сокращенное ионное уравнение получается после исключения ионов-наблюдателей ($2Na^{+}$ и $2Cl^{-}$), которые присутствуют в обеих частях уравнения:
$Ca^{2+} + CO₃^{2-} → CaCO₃↓$

Ответ: $Ca^{2+} + CO₃^{2-} → CaCO₃↓$

14. Природная вода содержит растворённые соли, в том числе гидрокарбонат кальция. При кипячении воды гидрокарбонат кальция превращается в нерастворимый карбонат; так образуется накипь на стенках чайников, котлов, труб парового отопления. Приведите формулу гидрокарбоната кальция, напишите уравнение реакции его превращения в карбонат кальция и укажите, к какой группе соединений он относится.

Формула гидрокарбоната кальция

Гидрокарбонат кальция представляет собой соль, которая образована катионом металла кальция ($Ca^{2+}$) и анионом кислотного остатка угольной кислоты — гидрокарбонат-ионом ($HCO_3^-$). Так как ион кальция имеет заряд +2, а гидрокарбонат-ион имеет заряд -1, для составления электронейтральной формулы необходимо взять два гидрокарбонат-иона на один ион кальция.

Ответ: $Ca(HCO_3)_2$.

Уравнение реакции его превращения в карбонат кальция

При кипячении воды, содержащей гидрокарбонат кальция, происходит его термическое разложение. Эта реакция приводит к образованию нерастворимого карбоната кальция ($CaCO_3$), который выпадает в осадок (образуя накипь), а также воды ($H_2O$) и углекислого газа ($CO_2$).

Ответ: $Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3\downarrow + H_2O + CO_2\uparrow$.

К какой группе соединений он относится

Гидрокарбонат кальция $Ca(HCO_3)_2$ относится к классу солей. Поскольку в составе его аниона ($HCO_3^-$) присутствует атом водорода из исходной двухосновной угольной кислоты ($H_2CO_3$), который не был замещён на металл, данное соединение классифицируется как кислая соль.

Ответ: кислая соль.

1. К солям относят все вещества, формулы которых

1) $HNO_3$, $KCl$, $Na_3PO_4$

2) $K_2SO_4$, $AlCl_3$, $KHCO_3$

3) $MgOHBr$, $CaO$, $Fe_2(SO_4)_3$

4) $NaCl$, $Ca(NO_3)_2$, $H_3PO_4$

Решение

Соли — это класс химических соединений, состоящих из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка. Проанализируем каждый из предложенных вариантов, чтобы определить, в каком из них все вещества являются солями.

1) $HNO_3, KCl, Na_3PO_4$
$HNO_3$ (азотная кислота) — это кислота, а не соль, так как она состоит из иона водорода $H^+$ и кислотного остатка $NO_3^-$.
$KCl$ (хлорид калия) — это соль.
$Na_3PO_4$ (фосфат натрия) — это соль.
Поскольку в этом ряду есть кислота, он не является правильным ответом.

2) $K_2SO_4, AlCl_3, KHCO_3$
$K_2SO_4$ (сульфат калия) — это средняя соль, состоящая из катиона металла калия $K^+$ и аниона кислотного остатка сульфата $SO_4^{2-}$.
$AlCl_3$ (хлорид алюминия) — это средняя соль, состоящая из катиона металла алюминия $Al^{3+}$ и анионов кислотного остатка хлорида $Cl^-$.
$KHCO_3$ (гидрокарбонат калия) — это кислая соль, состоящая из катиона металла калия $K^+$ и аниона кислотного остатка гидрокарбоната $HCO_3^-$.
Все вещества в этом списке относятся к классу солей.

3) $MgOHBr, CaO, Fe_2(SO_4)_3$
$MgOHBr$ (гидроксобромид магния) — это основная соль.
$CaO$ (оксид кальция) — это оксид металла, а не соль.
$Fe_2(SO_4)_3$ (сульфат железа(III)) — это соль.
Поскольку в этом ряду есть оксид, он не является правильным ответом.

4) $NaCl, Ca(NO_3)_2, H_3PO_4$
$NaCl$ (хлорид натрия) — это соль.
$Ca(NO_3)_2$ (нитрат кальция) — это соль.
$H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) — это кислота, а не соль.
Поскольку в этом ряду есть кислота, он не является правильным ответом.

Следовательно, единственным вариантом, где все перечисленные вещества являются солями, является вариант 2.

Ответ: 2

2. Верны ли следующие суждения о свойствах солей?

А. При действии сильных кислот на карбонаты образуется углекислый газ.

Б. Кислые соли можно перевести в средние, нейтрализовав катионы водорода в кислотном остатке щёлочью.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

Решение

Для ответа на вопрос необходимо проанализировать каждое из предложенных суждений.

А. При действии сильных кислот на карбонаты образуется углекислый газ.

Это суждение верно. Карбонаты являются солями слабой угольной кислоты ($H_2CO_3$). Сильные кислоты (например, соляная $HCl$, серная $H_2SO_4$, азотная $HNO_3$) способны вытеснять более слабые кислоты из их солей. При реакции сильной кислоты с карбонатом образуется угольная кислота, которая крайне неустойчива и сразу же разлагается на воду и углекислый газ ($CO_2$), выделяющийся в виде пузырьков. Эта реакция является качественной реакцией на карбонат-ион.

Пример реакции с использованием карбоната натрия и соляной кислоты:
$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$
Таким образом, суждение А является верным.

Б. Кислые соли можно перевести в средние, нейтрализовав катионы водорода в кислотном остатке щёлочью.

Это суждение также верно. Кислые соли — это продукты неполного замещения атомов водорода в многоосновной кислоте на катионы металла. Они содержат в своем составе катионы водорода ($H^+$) в кислотном остатке (анионе). Чтобы превратить кислую соль в среднюю (нормальную), необходимо нейтрализовать эти оставшиеся катионы водорода. Это можно сделать, добавив щёлочь (растворимое основание), которая содержит гидроксид-ионы ($OH^−$). Гидроксид-ионы будут реагировать с катионами водорода, образуя воду.

Пример реакции превращения кислой соли (гидрокарбоната натрия) в среднюю соль (карбонат натрия) при действии щёлочи (гидроксида натрия):
$NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
Таким образом, суждение Б является верным.

Поскольку оба суждения, А и Б, верны, правильным вариантом ответа является вариант 3.

Ответ: 3