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

7. И с кислотами, и со щелочами взаимодействует гидроксид

1) калия

2) магния

3) лития

4) алюминия

Решение

В данном вопросе необходимо определить, какой из перечисленных гидроксидов способен взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами. Такие свойства называются амфотерными. Амфотерные гидроксиды могут выступать в роли оснований при реакции с кислотами и в роли кислот при реакции со щелочами.

Рассмотрим каждый вариант:

1) гидроксид калия
Гидроксид калия ($KOH$) — это гидроксид щелочного металла. Он является сильным основанием (щёлочью) и проявляет исключительно основные свойства. Он реагирует с кислотами, но не реагирует со щелочами.
$KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O$

2) гидроксид магния
Гидроксид магния ($Mg(OH)_2$) — это гидроксид металла II группы. Он является основанием (нерастворимым в воде) и также проявляет только основные свойства, реагируя с кислотами, но не со щелочами.
$Mg(OH)_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + 2H_2O$

3) гидроксид лития
Гидроксид лития ($LiOH$) — это гидроксид щелочного металла. Как и гидроксид калия, это щёлочь, проявляющая только основные свойства.
$LiOH + HNO_3 \rightarrow LiNO_3 + H_2O$

4) гидроксид алюминия
Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) — это амфотерный гидроксид. Он может реагировать и с кислотами (проявляя свойства основания), и со щелочами (проявляя свойства кислоты).
Реакция с кислотой:
$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$
Реакция со щёлочью (в растворе):
$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$ (образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат натрия)
Следовательно, гидроксид алюминия является правильным ответом.

Ответ: 4

8. Вещества, формулы которых $AgNO_3$ и $K_4[Fe(CN)_6]$, являются со-ответственно

1) средней солью и кислой солью

2) основной солью и кислой солью

3) кислой солью и основной солью

4) средней солью и комплексной солью

Решение

Для определения типа каждого вещества, необходимо проанализировать их химические формулы и строение.

1. Анализ вещества $AgNO_3$ (нитрат серебра).

Соли классифицируются на средние (нормальные), кислые, основные, двойные и комплексные.

• Средние соли являются продуктами полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на атомы металла. Их состав можно представить общей формулой $M_x A_y$, где $M$ — катион металла, а $A$ — анион кислотного остатка.
• Кислые соли содержат в своем составе атомы водорода, способные замещаться на металл (образуются при неполном замещении атомов водорода в многоосновных кислотах).
• Основные соли содержат в своем составе гидроксогруппы ($OH^-$), способные замещаться на кислотные остатки (образуются при неполном замещении гидроксогрупп в многокислотных основаниях).

Вещество $AgNO_3$ состоит из катиона металла серебра ($Ag^+$) и аниона кислотного остатка азотной кислоты ($NO_3^-$). Эта соль образована в результате реакции сильной одноосновной кислоты ($HNO_3$) и слабого однокислотного основания ($AgOH$), при которой единственный атом водорода в кислоте полностью замещен на катион серебра. В составе соли нет ни атомов водорода, ни гидроксогрупп. Следовательно, нитрат серебра $AgNO_3$ является средней солью.

2. Анализ вещества $K_4[Fe(CN)_6]$ (гексацианоферрат(II) калия).

Комплексные соли — это соли, в состав которых входит комплексный ион, который при диссоциации в растворе существует как единое целое. Формулы комплексных ионов принято заключать в квадратные скобки.

В формуле $K_4[Fe(CN)_6]$ присутствует сложный ион $[Fe(CN)_6]^{4-}$, заключенный в квадратные скобки. Это комплексный анион. В его состав входят:

• Центральный атом (комплексообразователь) — ион железа $Fe^{2+}$.
• Лиганды — цианид-ионы $CN^-$, координированные вокруг центрального атома.

Катионы калия $K^+$ являются ионами внешней сферы. Наличие комплексного иона в квадратных скобках является характерным признаком комплексного соединения. Следовательно, $K_4[Fe(CN)_6]$ является комплексной солью.

Таким образом, вещество $AgNO_3$ является средней солью, а вещество $K_4[Fe(CN)_6]$ — комплексной солью. Этот вариант соответствует пункту 4.

Ответ: 4) средней солью и комплексной солью

9. Из предложенного перечня выберите щёлочь.

1) $Cu(OH)_2$

2) $Al(OH)_3$

3) $Ba(OH)_2$

4) $Mn(OH)_2$

Щёлочи — это растворимые в воде основания. К ним относятся гидроксиды щелочных металлов (элементы IА группы периодической системы, например, $NaOH$, $KOH$) и щёлочноземельных металлов (элементы IIА группы, начиная с кальция, например, $Ca(OH)_2$, $Sr(OH)_2$, $Ba(OH)_2$). Чтобы определить, какое из предложенных соединений является щёлочью, необходимо проанализировать растворимость каждого гидроксида в воде.

1) $Cu(OH)_2$

Гидроксид меди(II) является основанием. Согласно таблице растворимости, $Cu(OH)_2$ — нерастворимое в воде вещество (выпадает в виде голубого осадка). Следовательно, он не является щелочью.

Ответ: не является щелочью.

2) $Al(OH)_3$

Гидроксид алюминия является амфотерным гидроксидом, то есть проявляет и основные, и кислотные свойства. Он нерастворим в воде (образует белый студенистый осадок). Так как он нерастворим, он не относится к щелочам.

Ответ: не является щелочью.

3) $Ba(OH)_2$

Гидроксид бария — это гидроксид щёлочноземельного металла бария. Он является растворимым в воде основанием и сильным электролитом. Растворимые основания называют щелочами.

Ответ: является щелочью.

4) $Mn(OH)_2$

Гидроксид марганца(II) является основанием. Это нерастворимое в воде соединение (выпадает в виде белого осадка). Поскольку он нерастворим, он не является щелочью.

Ответ: не является щелочью.

10. Верны ли следующие суждения о кристаллических веществах?

А. Кристаллические вещества не имеют определённой температуры плавления.

Б. Ионы, атомы или молекулы в кристаллических веществах расположены в пространстве строго упорядоченно.

1) верно только А

2) верно только Б

3) оба суждения верны

4) оба суждения неверны

Решение

Рассмотрим каждое суждение по отдельности, чтобы определить его истинность.

А. Кристаллические вещества не имеют определённой температуры плавления.

Данное утверждение является неверным. Одно из фундаментальных свойств кристаллических веществ — это наличие строго определённой температуры плавления. При достижении этой температуры вещество поглощает теплоту (скрытую теплоту плавления) и переходит из твёрдого состояния в жидкое, при этом его температура не меняется до тех пор, пока весь кристалл не расплавится. Этим они кардинально отличаются от аморфных веществ (например, стекла, воска), которые не имеют чёткой точки плавления, а размягчаются в некотором диапазоне температур.

Б. Ионы, атомы или молекулы в кристаллических веществах расположены в пространстве строго упорядоченно.

Данное утверждение является верным. По определению, кристаллическое состояние вещества характеризуется строго упорядоченным расположением его структурных единиц (атомов, ионов или молекул). Они образуют правильную трёхмерную периодическую структуру, называемую кристаллической решёткой. Наличие такого дальнего порядка в расположении частиц является главной отличительной чертой кристаллических тел.

Таким образом, суждение А ложно, а суждение Б истинно. Следовательно, верным является только суждение Б.

Ответ: 2

Тестовые задания с выбором двух правильных ответов и на установление соответствия

11. К аморфным веществам относят

1) воск

2) мрамор

3) негашёную известь (оксид кальция)

4) янтарь

5) едкий натр (гидроксид натрия)

К аморфным веществам относят

Решение:

Аморфные вещества — это твёрдые вещества, в которых отсутствует дальний порядок в расположении частиц (атомов, молекул, ионов), то есть они не имеют кристаллической решётки. В отличие от кристаллических тел, которые имеют строго определённую температуру плавления, аморфные вещества плавятся в некотором интервале температур, постепенно размягчаясь.

Проанализируем предложенные варианты:

1) Воск — представляет собой сложную смесь органических веществ (в основном сложных эфиров). Он не имеет упорядоченной кристаллической структуры, плавится в диапазоне температур. Следовательно, воск является аморфным веществом.

2) Мрамор — это метаморфическая горная порода, состоящая главным образом из кальцита ($CaCO_3$). Кальцит — это вещество с ионно-кристаллической решёткой. Следовательно, мрамор является кристаллическим веществом.

3) Негашёная известь (оксид кальция) — химическая формула $CaO$. Это ионное соединение, которое в твёрдом состоянии образует кристаллическую решётку. Следовательно, это кристаллическое вещество.

4) Янтарь — это ископаемая древесная смола. Он является природным органическим полимером и классическим примером аморфного вещества. У янтаря отсутствует кристаллическая структура.

5) Едкий натр (гидроксид натрия) — химическая формула $NaOH$. Это ионное соединение, которое в твёрдом состоянии имеет кристаллическое строение.

Таким образом, к аморфным веществам из данного списка относятся воск и янтарь.

Ответ: 1, 4.

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

ГРУППА

ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ

А) гидриды

Б) нитриды

В) оксиды

1) $SiO_2$

2) $Mg(NO_3)_2$

3) $Na_3N$

4) $H_2O_2$

5) $LiH$

А) гидриды
Гидриды — это бинарные соединения, состоящие из атомов водорода и атомов другого химического элемента. Из представленного списка формул к гидридам относится гидрид лития, формула которого $LiH$. Он состоит из одного элемента (лития) и водорода.
Ответ: 5

Б) нитриды
Нитриды — это бинарные соединения, состоящие из атомов азота и атомов другого элемента (обычно металла или менее электроотрицательного неметалла), в которых азот проявляет степень окисления -3. В списке формул этому определению соответствует нитрид натрия с формулой $Na_3N$. Соединение $Mg(NO_3)_2$ является солью (нитратом магния), а не бинарным соединением, так как состоит из трех элементов: магния, азота и кислорода.
Ответ: 3

В) оксиды
Оксиды — это бинарные соединения химического элемента с кислородом в степени окисления -2. Этому классу соединений соответствует диоксид кремния $SiO_2$. Формула $H_2O_2$ представляет пероксид водорода, где степень окисления кислорода равна -1, поэтому он не является оксидом в классическом понимании.
Ответ: 1