Страница 7 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. К амфотерным гидроксидам относят вещество, формула которого

1) $Ca(OH)_2$

2) $Ba(OH)_2$

3) $Zn(OH)_2$

4) $Mg(OH)_2$

Амфотерными называют гидроксиды, которые способны проявлять как основные, так и кислотные свойства, то есть реагировать и с кислотами, и с основаниями (щелочами). Чтобы определить, какое из представленных веществ относится к амфотерным гидроксидам, необходимо проанализировать химические свойства каждого соединения.

1) $Ca(OH)_2$ – гидроксид кальция. Это гидроксид щелочноземельного металла кальция. Является сильным основанием (щёлочью). Проявляет исключительно основные свойства, реагируя с кислотами, и не реагирует с другими основаниями.

Например, с соляной кислотой: $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$.

С гидроксидом натрия реакции нет: $Ca(OH)_2 + NaOH \rightarrow$ реакция не идёт.

Следовательно, это основание.

2) $Ba(OH)_2$ – гидроксид бария. Это гидроксид щелочноземельного металла бария. Является сильным основанием (щёлочью). Проявляет ярко выраженные основные свойства, реагируя с кислотами, и не реагирует с основаниями.

Например, с серной кислотой: $Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$.

С гидроксидом калия реакции нет: $Ba(OH)_2 + KOH \rightarrow$ реакция не идёт.

Следовательно, это основание.

3) $Zn(OH)_2$ – гидроксид цинка. Это гидроксид переходного металла цинка. Он является классическим примером амфотерного гидроксида. Он реагирует как с сильными кислотами, так и с концентрированными растворами щелочей.

Как основание (реакция с кислотой): $Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$.

Как кислота (реакция со щелочью): $Zn(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (образуется комплексная соль – тетрагидроксоцинкат натрия).

Следовательно, это амфотерный гидроксид.

4) $Mg(OH)_2$ – гидроксид магния. Это гидроксид металла II группы главной подгруппы. Является слабым, нерастворимым в воде основанием. Реагирует с кислотами, но не реагирует со щелочами.

Например, с азотной кислотой: $Mg(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + 2H_2O$.

С гидроксидом натрия реакции нет: $Mg(OH)_2 + NaOH \rightarrow$ реакция не идёт.

Следовательно, это основание.

Из всех перечисленных вариантов только гидроксид цинка $Zn(OH)_2$ проявляет амфотерные свойства.

Ответ: 3

8. Вещества, формулы которых $CaHPO_4$ и $FeOHNO_3$, являются со-

ответственно

1) кислой солью и средней солью

2) основной солью и кислой солью

3) кислой солью и основной солью

4) комплексной солью и основной солью

Решение

Для того чтобы классифицировать данные вещества, необходимо проанализировать их химические формулы и определить, к какому типу солей они относятся.

Анализ вещества с формулой $CaHPO_4$

Кислые соли образуются при неполном замещении атомов водорода в многоосновной кислоте на катионы металла. В составе таких солей, помимо катиона металла и кислотного остатка, присутствует один или несколько атомов водорода, входящих в состав кислотного остатка.
Формула $CaHPO_4$ (гидрофосфат кальция) показывает, что вещество состоит из катиона кальция $Ca^{2+}$ и аниона гидрофосфата $HPO_4^{2-}$.
Анион $HPO_4^{2-}$ является продуктом неполной диссоциации трехосновной ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$). Поскольку в анионе остался атом водорода, который теоретически может быть замещен на металл, данная соль является кислой.
Таким образом, $CaHPO_4$ — это кислая соль.

Анализ вещества с формулой $FeOHNO_3$

Основные соли образуются при неполном замещении гидроксогрупп ($OH^−$) в многокислотном основании на кислотные остатки. В составе таких солей, помимо катиона металла и кислотного остатка, присутствует одна или несколько гидроксогрупп, связанных с металлом.
Формула $FeOHNO_3$ (гидроксонитрат железа(II)) показывает, что вещество состоит из комплексного катиона гидроксожелеза(II) $[FeOH]^+$ и нитрат-аниона $NO_3^{-}$.
Катион $[FeOH]^+$ является продуктом неполной нейтрализации двухкислотного основания, гидроксида железа(II) $Fe(OH)_2$. Поскольку в катионе осталась гидроксогруппа $OH^-$, данная соль является основной.
Таким образом, $FeOHNO_3$ — это основная соль.

Итак, вещество $CaHPO_4$ является кислой солью, а вещество $FeOHNO_3$ — основной солью. Следовательно, правильный вариант ответа — 3.

Ответ: 3) кислой солью и основной солью

9. Укажите формулу растворимой двухосновной кислоты.

1) $H_2SO_3$

2) $H_2SiO_3$

3) $HNO_3$

4) $KH_2PO_4$

Решение:

Заданный вопрос требует найти формулу кислоты, которая удовлетворяет двум условиям: она должна быть двухосновной и растворимой в воде.

Основность кислоты определяется количеством атомов водорода в молекуле, способных замещаться на атомы металла. Двухосновная кислота содержит два таких атома водорода.

Растворимость вещества в воде определяется по таблице растворимости кислот, солей и оснований.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов:

1) $H_2SO_3$

Это сернистая кислота. Формула показывает наличие двух атомов водорода, следовательно, кислота является двухосновной. Сернистая кислота неустойчива и существует только в водных растворах, что означает, что она растворима. Оба условия выполняются.

2) $H_2SiO_3$

Это кремниевая кислота. Формула содержит два атома водорода, значит, кислота двухосновная. Однако кремниевая кислота нерастворима в воде (в таблице растворимости обозначена буквой "Н"). Условие растворимости не выполняется.

3) $HNO_3$

Это азотная кислота. В ее молекуле содержится только один атом водорода, поэтому она является одноосновной, а не двухосновной. Условие основности не выполняется, хотя кислота и растворима.

4) $KH_2PO_4$

Это дигидрофосфат калия. По своему классу это не кислота, а кислая соль. Данный вариант не является кислотой.

Таким образом, единственная формула, которая соответствует растворимой двухосновной кислоте, — это $H_2SO_3$.

Ответ: 1

10. Верны ли следующие суждения об аморфных веществах?

А. Аморфные вещества не имеют определённой температуры плавления.

Б. В аморфных веществах расположение составляющих их частиц в пространстве не упорядочено.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

Решение

Для выбора правильного ответа необходимо проанализировать каждое из предложенных суждений об аморфных веществах.

А. Аморфные вещества не имеют определённой температуры плавления.
Это утверждение является верным. Ключевое свойство аморфных веществ, в отличие от кристаллических, заключается в отсутствии у них строго упорядоченной кристаллической решетки. Из-за этого энергия связей между частицами (атомами, ионами, молекулами) в разных частях вещества неодинакова. При нагревании аморфное вещество не переходит в жидкое состояние скачком при одной определенной температуре, а постепенно размягчается в некотором температурном интервале. Этот процесс перехода из твердого стеклообразного состояния в вязкотекучее состояние происходит в интервале температур стеклования.

Б. В аморфных веществах расположение составляющих их частиц в пространстве не упорядочено.
Это утверждение также является верным. Оно по сути является определением аморфного состояния. Сам термин «аморфный» происходит от греческих слов, означающих «бесформенный». В структуре таких веществ отсутствует дальний порядок, то есть нет периодически повторяющейся в пространстве кристаллической решетки. Для аморфных тел характерен лишь ближний порядок — согласованность в расположении только ближайших соседних частиц, что сближает их структуру со структурой жидкостей.

Таким образом, оба суждения, А и Б, являются верными. Следовательно, правильным является вариант ответа, который утверждает, что оба суждения верны.

Ответ: 3

Тестовые задания с выбором двух правильных ответов и на установление соответствия

11. К кристаллическим веществам относят

1) полиэтилен

2) жемчуг

3) гидроксид магния

4) перманганат калия

5) резину

Решение

Кристаллические вещества – это твердые вещества, в которых составляющие их частицы (атомы, ионы или молекулы) расположены в строго определенном, регулярно повторяющемся порядке, образуя пространственную кристаллическую решетку. Аморфные вещества, в отличие от них, не имеют такой упорядоченной внутренней структуры, и их строение напоминает строение жидкости. Проанализируем предложенные варианты.

1) полиэтилен – это полимер. Его структура является частично-кристаллической (содержит как упорядоченные кристаллические, так и неупорядоченные аморфные области), но в целом его не относят к чисто кристаллическим веществам.

2) жемчуг – это биогенный композитный материал. Он состоит из микроскопических кристаллов карбоната кальция ($CaCO_3$), которые скреплены органическим полимером (конхиолином). Из-за своей неоднородной, композитной структуры жемчуг не является кристаллическим веществом в строгом смысле.

3) гидроксид магния – это неорганическое соединение, основание, с химической формулой $Mg(OH)_2$. Является ионным соединением, которое в твердом состоянии образует ионную кристаллическую решетку. Следовательно, это кристаллическое вещество.

4) перманганат калия – это соль с химической формулой $KMnO_4$. Соли в твердом агрегатном состоянии являются типичными представителями веществ с кристаллическим строением. Перманганат калия образует хорошо различимые кристаллы темно-фиолетового цвета.

5) резину – резина является продуктом вулканизации каучука. Это полимер, который имеет аморфное строение. Его длинные молекулярные цепи расположены хаотично и сшиты поперечными связями.

Таким образом, из представленного списка к кристаллическим веществам относятся гидроксид магния и перманганат калия.

Ответ: 3, 4.

12. Установите соответствие между группой, к которой относится бинарное соединение, и формулой этого соединения.

ГРУППА

ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ

А) летучие водородные соединения

Б) оксиды

В) силициды

1) $CuS$

2) $SO_2$

3) $Na_4Si$

4) $NH_3$

5) $H_2SiO_3$

А) летучие водородные соединения

Летучие водородные соединения — это, как правило, бинарные соединения неметаллов с водородом, которые при стандартных условиях являются газами или летучими жидкостями. Рассмотрим предложенные формулы:

1. $CuS$ — сульфид меди, не содержит водород.
2. $SO_2$ — оксид серы(IV), не содержит водород.
3. $Na_4Si$ — силицид натрия, не содержит водород.
4. $NH_3$ — аммиак, бинарное соединение азота с водородом. При нормальных условиях это газ, то есть летучее соединение.
5. $H_2SiO_3$ — кремниевая кислота, это не бинарное, а тройное соединение (содержит три элемента: H, Si, O) и является твердым веществом.

Таким образом, к летучим водородным соединениям относится аммиак ($NH_3$).

Ответ: 4

Б) оксиды

Оксиды — это бинарные соединения, в состав которых входит кислород в степени окисления -2. Проанализируем список формул:

1. $CuS$ — сульфид, соединение с серой.
2. $SO_2$ — диоксид серы, бинарное соединение элемента (серы) с кислородом. Это оксид.
3. $Na_4Si$ — силицид, соединение с кремнием.
4. $NH_3$ — соединение с водородом.
5. $H_2SiO_3$ — кислота, содержит три элемента, не является бинарным соединением.

Следовательно, формулой оксида является $SO_2$.

Ответ: 2

В) силициды

Силициды — это бинарные соединения кремния с металлами или другими, менее электроотрицательными, элементами. Найдем такое соединение в списке:

1. $CuS$ — сульфид.
2. $SO_2$ — оксид.
3. $Na_4Si$ — силицид натрия, бинарное соединение металла (натрия) с кремнием. Это силицид.
4. $NH_3$ — соединение с водородом.
5. $H_2SiO_3$ — кислота, содержит кремний, но также водород и кислород, поэтому не является силицидом.

Соответственно, к силицидам относится $Na_4Si$.

Ответ: 3