Страница 152 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Поскольку в задании не указан конкретный параграф, для примера был взят набор ключевых слов и словосочетаний по теме "Базы данных". Эта тема напрямую связана с задачей создания "классного банка данных".

База данных (БД)

Это центральное понятие. База данных представляет собой организованную структуру, предназначенную для хранения, изменения и обработки взаимосвязанной информации. Понимание этого термина является первым шагом к созданию любого банка данных.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных — подробная статья в Википедии, которая даёт общее определение, описывает историю и классификацию баз данных.
• https://interneturok.ru/.../bazy-dannyh... — школьный урок по информатике, который в доступной форме объясняет, что такое база данных и для чего она нужна.
• https://habr.com/ru/post/202120/ — статья на IT-портале Хабр "Что такое базы данных? Простое объяснение", предназначенная для начинающих.

Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных, https://interneturok.ru/lesson/informatika/9-klass/informacionnye-tehnologii/bazy-dannyh-sistema-upravleniya-bazami-dannyh-subd, https://habr.com/ru/post/202120/.

Система управления базами данных (СУБД)

СУБД — это комплекс программных средств, который позволяет создавать базы данных и управлять ими. Именно с помощью СУБД (например, Microsoft Access, MySQL, PostgreSQL) пользователи и приложения взаимодействуют с данными.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных — статья в Википедии, описывающая основные функции, компоненты и классификацию СУБД.
• https://www.ibm.com/ru-ru/cloud/learn/dbms — материал от компании IBM, где объясняются преимущества использования СУБД и их типы.
• https://selectel.ru/blog/dbms-overview/ — обзорная статья с описанием популярных современных СУБД и их особенностей.

Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных, https://www.ibm.com/ru-ru/cloud/learn/dbms, https://selectel.ru/blog/dbms-overview/.

Реляционная модель данных

Это наиболее распространённая модель организации данных, в которой вся информация представлена в виде таблиц, состоящих из строк и столбцов. Данные в разных таблицах могут быть связаны между собой.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Реляционная_модель_данных — фундаментальная статья, объясняющая теоретические основы реляционной модели.
• https://younglinux.info/oopython/base/structure — простое и наглядное объяснение структуры реляционной базы данных (таблицы, записи, поля, ключи).
• https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основы-проектирования-баз-данных... — официальное руководство от Microsoft, которое на практических примерах показывает основы проектирования реляционных баз данных.

Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/Реляционная_модель_данных, https://younglinux.info/oopython/base/structure, https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основы-проектирования-баз-данных-d5b74d45-9373-441a-8452-1653805fbf4c.

SQL (язык структурированных запросов)

SQL (Structured Query Language) — это стандартный язык, используемый для взаимодействия с реляционными базами данных. С его помощью можно делать запросы на выборку данных, добавлять, изменять и удалять информацию.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/SQL — общая информация о языке, его истории и основных командах.
• https://sql-ex.ru/ — популярный русскоязычный сайт с интерактивными задачами для изучения и практики SQL.
• https://metanit.com/sql/mysql/ — подробный учебник по SQL на примере одной из самых популярных СУБД — MySQL.

Ответ: https://ru.wikipedia.org/wiki/SQL, https://sql-ex.ru/, https://metanit.com/sql/mysql/.

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Поскольку тема урока и ключевые слова из параграфа неизвестны, в качестве развернутого ответа будет представлен универсальный алгоритм выполнения этого творческого задания. Для наглядности будем использовать гипотетическую тему из курса физики: тема урока — «Электромагнитная индукция», а ключевое словосочетание — «Правило Ленца».

Решение

Задание предлагает на выбор подготовить один из двух информационных продуктов. Рассмотрим пошаговый план для каждого варианта.

Презентация по теме урока

Презентация — это визуальный формат представления информации, который помогает структурировать материал и сделать его более наглядным для аудитории. Главная цель — кратко и емко донести основные идеи.

Шаг 1: Определение цели и составление плана.

Цель презентации по теме «Электромагнитная индукция» — объяснить одноклассникам суть этого физического явления, его законы и практическое применение. План презентации может быть таким:

1. Титульный слайд. Название темы: «Электромагнитная индукция». ФИО автора.
2. Введение. Историческая справка об открытии явления Майклом Фарадеем. Определение электромагнитной индукции.
3. Магнитный поток. Что это такое и от чего зависит. Формула для расчета магнитного потока: $Ф = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$.
4. Закон Фарадея. Формулировка основного закона электромагнитной индукции. Формула для ЭДС индукции: $E_i = - \frac{\Delta Ф}{\Delta t}$.
5. Правило Ленца. Объяснение, как определить направление индукционного тока. Знак «минус» в законе Фарадея.
6. Применение. Примеры устройств, работа которых основана на явлении электромагнитной индукции: электрические генераторы, трансформаторы, индукционные плиты.
7. Заключение. Краткие выводы о значении открытия электромагнитной индукции для науки и техники.
8. Источники информации. Список использованных сайтов, учебников.

Шаг 2: Поиск и отбор информации.

Используйте поисковые системы (Google, Yandex) и ищите информацию на авторитетных ресурсах: образовательных порталах, в онлайн-энциклопедиях, на сайтах, посвященных науке. Найдите не только текст, но и визуальные материалы: схемы опытов, анимации, демонстрирующие возникновение тока, портреты ученых, фотографии устройств.

Шаг 3: Создание и оформление слайдов.

В любой программе для создания презентаций (Microsoft PowerPoint, Google Slides, Keynote) создайте слайды в соответствии с планом. Придерживайтесь правила «один слайд — одна основная мысль». Используйте минимум текста — только ключевые тезисы, определения и формулы. Основную часть информации вы будете озвучивать устно. Выберите единый стиль оформления: читабельные шрифты, контрастные цвета, качественные изображения.

Шаг 4: Подготовка к выступлению.

Проверьте всю информацию на слайдах на предмет ошибок и опечаток. Несколько раз прорепетируйте свое выступление, чтобы уложиться в отведенное время (обычно 5–7 минут) и говорить уверенно. Будьте готовы к возможным вопросам от учителя и одноклассников.

Ответ: Для подготовки презентации необходимо составить четкий план, найти в интернете достоверную текстовую и визуальную информацию, структурировать её по слайдам, используя минимум текста и максимум наглядности, а затем подготовить и отрепетировать устное выступление.

Сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа

Сообщение (или доклад) — это более глубокое и подробное изложение информации по конкретному, узкому вопросу. Для примера возьмем ключевое словосочетание «Правило Ленца».

Шаг 1: Формулирование темы и цели сообщения.

Тема: «Физический смысл и применение правила Ленца». Цель: подробно объяснить, как формулируется правило, каково его значение в рамках закона сохранения энергии и как применять его для решения задач.

Шаг 2: Сбор и анализ информации.

Найдите в интернете подробную информацию по теме. Ищите ответы на вопросы: кем был Эмилий Ленц? Какова точная формулировка его правила? Почему это правило является следствием закона сохранения энергии? Разберите конкретные примеры: что происходит при приближении магнита к катушке, при его удалении, при изменении тока в соседней катушке.

Шаг 3: Составление плана сообщения.

Структура вашего доклада может быть следующей:

1. Введение. Постановка проблемы: закон Фарадея позволяет рассчитать величину ЭДС индукции, но не указывает её направление. Роль правила Ленца в решении этой проблемы.
2. Основная часть.
- Краткая биография ученого Эмилия Христиановича Ленца.
- Формулировка правила: «Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван».
- Физическое обоснование правила через закон сохранения энергии: работа по перемещению магнита или изменению тока превращается в теплоту, выделяемую индукционным током.
- Практические примеры с иллюстрациями (можно нарисовать на доске или вывести на экран): определение направления тока в катушке при вдвигании и выдвигании из нее постоянного магнита.
3. Заключение. Вывод о том, что правило Ленца является фундаментальным дополнением к закону Фарадея и определяет полярность источника индукционной ЭДС.

Шаг 4: Написание текста и подготовка к выступлению.

Напишите связный и логичный текст доклада, следуя плану. Если сообщение устное, оно должно быть рассчитано на 3–5 минут. В конце обязательно подготовьте список интернет-источников, которые вы использовали.

Ответ: Для подготовки сообщения нужно выбрать ключевое понятие, глубоко изучить его с помощью надежных интернет-ресурсов, составить детальный план (введение, основная часть, заключение), написать на его основе текст доклада и быть готовым представить его устно или письменно, приложив список источников.

1. Рассчитайте массу 1 л фтора и хлора при н. у. Найдите их плотность по водороду и воздуху.

Дано:

$V(F_2) = 1$ л

$V(Cl_2) = 1$ л

Условия: нормальные (н. у.)

$V_m = 22.4$ л/моль (молярный объем газа при н. у.)

$M_{воздуха} \approx 29$ г/моль (средняя молярная масса воздуха)

Найти:

$m(F_2)$ — ?

$m(Cl_2)$ — ?

$D_{H_2}(F_2)$ — ?

$D_{воздуха}(F_2)$ — ?

$D_{H_2}(Cl_2)$ — ?

$D_{воздуха}(Cl_2)$ — ?

Решение:

Рассчитайте массу 1 л фтора и хлора при н. у.

Массу газа можно найти через его количество вещества ($n$) и молярную массу ($M$) по формуле $m = n \cdot M$. Количество вещества газа при нормальных условиях, в свою очередь, можно рассчитать, зная его объем ($V$) и молярный объем ($V_m = 22.4$ л/моль): $n = V / V_m$. Объединив формулы, получаем: $m = (V / V_m) \cdot M$.

Сначала определим молярные массы фтора ($F_2$) и хлора ($Cl_2$), используя относительные атомные массы ($Ar$) из периодической таблицы:

$M(F_2) = 2 \cdot Ar(F) = 2 \cdot 19 = 38$ г/моль.

$M(Cl_2) = 2 \cdot Ar(Cl) = 2 \cdot 35.5 = 71$ г/моль.

Теперь рассчитаем массу 1 л каждого газа:

Для фтора:

$m(F_2) = (1 \text{ л} / 22.4 \text{ л/моль}) \cdot 38 \text{ г/моль} \approx 1.70$ г.

Для хлора:

$m(Cl_2) = (1 \text{ л} / 22.4 \text{ л/моль}) \cdot 71 \text{ г/моль} \approx 3.17$ г.

Ответ: масса 1 л фтора при н. у. составляет 1.70 г, масса 1 л хлора — 3.17 г.

Найдите их плотность по водороду и воздуху.

Относительная плотность одного газа по другому ($D$) — это безразмерная величина, равная отношению их молярных масс: $D_{газ2}(газ1) = M(газ1) / M(газ2)$. Нам понадобятся молярные массы водорода ($H_2$) и воздуха.

$M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль.

Средняя молярная масса воздуха принимается равной $M_{воздуха} \approx 29$ г/моль.

Рассчитаем относительные плотности для фтора ($M(F_2) = 38$ г/моль):

Плотность по водороду: $D_{H_2}(F_2) = M(F_2) / M(H_2) = 38 / 2 = 19$.

Плотность по воздуху: $D_{воздуха}(F_2) = M(F_2) / M_{воздуха} = 38 / 29 \approx 1.31$.

Рассчитаем относительные плотности для хлора ($M(Cl_2) = 71$ г/моль):

Плотность по водороду: $D_{H_2}(Cl_2) = M(Cl_2) / M(H_2) = 71 / 2 = 35.5$.

Плотность по воздуху: $D_{воздуха}(Cl_2) = M(Cl_2) / M_{воздуха} = 71 / 29 \approx 2.45$.

Ответ: для фтора относительная плотность по водороду равна 19, по воздуху — 1.31; для хлора относительная плотность по водороду равна 35.5, по воздуху — 2.45.

2. Растворы хлора, брома и иода в воде соответственно называют хлорной, бромной и иодной водой. Почему нет фторной воды?

Решение

Хлор, бром и иод, будучи сильными окислителями, способны вступать в реакцию с водой. Однако их реакционная способность и электроотрицательность значительно ниже, чем у фтора. При растворении в воде они вступают в обратимую реакцию диспропорционирования, например, для хлора:

$Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO$

Эта реакция является равновесной, и в растворе всегда присутствует значительное количество не прореагировавших молекул галогена ($Cl_2$, $Br_2$, $I_2$), что и обуславливает существование хлорной, бромной и иодной воды.

Фтор ($F_2$) является самым сильным окислителем среди всех химических элементов и самым электроотрицательным. Из-за своей чрезвычайно высокой реакционной способности он не просто растворяется в воде, а бурно и необратимо с ней взаимодействует. Фтор окисляет кислород воды, вытесняя его в виде газа. Реакция протекает со взрывом и описывается следующим уравнением:

$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2 \uparrow$

В ходе этой реакции фтор полностью расходуется, превращаясь во фтороводородную (плавиковую) кислоту, а вода разлагается с выделением кислорода. Таким образом, создать стабильный раствор, в котором бы присутствовали молекулы $F_2$ в воде, невозможно. Именно по этой причине понятия "фторная вода" не существует.

Ответ: Фторная вода не существует, потому что фтор — самый активный галоген и самый сильный химический окислитель. В отличие от хлора, брома и иода, которые обратимо реагируют с водой, образуя равновесную смесь, фтор реагирует с водой необратимо и очень бурно (со взрывом), окисляя её. В результате этой реакции образуются фтороводородная кислота и кислород, а сам фтор полностью расходуется. Следовательно, получить водный раствор фтора невозможно.

3. Проведите аналогию между реакциями щелочных металлов и фтора с растворами солей.

Аналогия между реакциями щелочных металлов и фтора с растворами солей основана на их экстремальной химической активности, которая определяет их поведение в водной среде.

Рассмотрим поведение щелочных металлов. Являясь самыми активными металлами и сильнейшими восстановителями, при попадании в водный раствор соли они реагируют в первую очередь не с солью, а с водой. Например, при добавлении натрия в раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) не происходит прямого вытеснения меди. Вместо этого натрий бурно реагирует с водой, образуя щелочь и водород:

$2Na(тв) + 2H_2O(ж) \rightarrow 2NaOH(р-р) + H_2(г) \uparrow$

Затем уже образовавшаяся щелочь ($NaOH$) вступает в реакцию обмена с солью, приводя к образованию нерастворимого гидроксида меди(II):

$2NaOH(р-р) + CuSO_4(р-р) \rightarrow Cu(OH)_2(тв) \downarrow + Na_2SO_4(р-р)$

Теперь рассмотрим поведение фтора. Фтор — самый активный неметалл и сильнейший окислитель. Аналогично щелочным металлам, его чрезвычайная реакционная способность заставляет его реагировать прежде всего с водой, а не с анионом соли в растворе. Например, при пропускании фтора через раствор хлорида натрия ($NaCl$) он не вытесняет хлор, как это сделали бы другие, менее активные галогены. Вместо этого фтор энергично окисляет воду, образуя фтороводородную кислоту и кислород:

$2F_2(г) + 2H_2O(ж) \rightarrow 4HF(р-р) + O_2(г) \uparrow$

Таким образом, ключевая аналогия заключается в том, что и щелочные металлы, и фтор настолько химически активны, что в водных растворах солей они вступают в реакцию с растворителем — водой, — а не в реакцию замещения с самой солью. Этот процесс (взаимодействие с водой) является доминирующим и определяет конечные продукты.

Ответ: Аналогия между реакциями щелочных металлов и фтора с водными растворами солей заключается в том, что из-за своей чрезвычайно высокой химической активности оба реагента в первую очередь вступают в реакцию с водой (растворителем), а не в реакцию замещения с растворенной солью. Щелочные металлы восстанавливают воду с образованием водорода и щелочи, а фтор окисляет воду с образованием кислорода и фтороводородной кислоты.

4. Рассчитайте степени окисления атомов химических элементов в следующих соединениях: $KClO_3$ (бертолетова соль), $HClO$ (хлорноватистая кислота), $HClO_4$ (хлорная кислота). Напишите формулы оксидов, соответствующих кислотам.

Химические соединения: KClO₃ (бертолетова соль), HClO (хлорноватистая кислота), HClO₄ (хлорная кислота).

1. Степени окисления атомов химических элементов в указанных соединениях.

2. Формулы оксидов, соответствующих кислотам HClO и HClO₄.

Рассчитайте степени окисления атомов химических элементов в следующих соединениях

Для определения степеней окисления (с.о.) воспользуемся основными правилами:

• Сумма степеней окисления всех атомов в электронейтральной молекуле равна нулю.
• Степень окисления кислорода (O) в большинстве соединений (включая соли и кислоты-оксигениды) равна -2.
• Степень окисления водорода (H) в кислотах и большинстве других соединений равна +1.
• Степень окисления щелочных металлов (например, калия K) в соединениях всегда равна +1.

Для KClO₃ (бертолетова соль)

Пусть степень окисления хлора (Cl) будет $x$. Зная степени окисления калия ($+1$) и кислорода ($-2$), составим уравнение, исходя из электронейтральности молекулы:
$1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 3 \cdot (-2) = 0$
$1 + x - 6 = 0$
$x - 5 = 0$
$x = +5$
Ответ: В KClO₃ степени окисления: $K^{+1}$, $Cl^{+5}$, $O^{-2}$.

Для HClO (хлорноватистая кислота)

Пусть степень окисления хлора (Cl) будет $x$. Зная степени окисления водорода ($+1$) и кислорода ($-2$), составим уравнение:
$1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 1 \cdot (-2) = 0$
$1 + x - 2 = 0$
$x - 1 = 0$
$x = +1$
Ответ: В HClO степени окисления: $H^{+1}$, $Cl^{+1}$, $O^{-2}$.

Для HClO₄ (хлорная кислота)

Пусть степень окисления хлора (Cl) будет $x$. Зная степени окисления водорода ($+1$) и кислорода ($-2$), составим уравнение:
$1 \cdot (+1) + 1 \cdot x + 4 \cdot (-2) = 0$
$1 + x - 8 = 0$
$x - 7 = 0$
$x = +7$
Ответ: В HClO₄ степени окисления: $H^{+1}$, $Cl^{+7}$, $O^{-2}$.

Напишите формулы оксидов, соответствующих кислотам

Кислоте соответствует кислотный оксид, в котором кислотообразующий элемент (в данном случае хлор) имеет ту же степень окисления, что и в кислоте. Степень окисления кислорода в оксидах равна -2.

• В хлорноватистой кислоте HClO степень окисления хлора равна +1. Соответствующий оксид, в котором хлор проявляет с.о. +1, имеет формулу Cl₂O (оксид хлора(I)). Проверка: $2 \cdot (+1) + 1 \cdot (-2) = 0$.
• В хлорной кислоте HClO₄ степень окисления хлора равна +7. Соответствующий оксид, в котором хлор проявляет с.о. +7, имеет формулу Cl₂O₇ (оксид хлора(VII)). Проверка: $2 \cdot (+7) + 7 \cdot (-2) = 0$.

Ответ: Оксид, соответствующий хлорноватистой кислоте (HClO), — Cl₂O; оксид, соответствующий хлорной кислоте (HClO₄), — Cl₂O₇.

5. Вычислите объём хлора (н. у.), который потребуется для вытеснения всего иода из 300 г 15%-го раствора иодида калия. Вычислите количество вещества новой соли, которое при этом образуется.

Дано:

$m(\text{раствора KI}) = 300 \, \text{г}$

$\omega(\text{KI}) = 15\% = 0.15$

Найти:

$V(\text{Cl}_2)$ (н. у.) - ?

$n(\text{новой соли})$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из раствора иодида калия. Образуется хлорид калия ($KCl$) и свободный иод ($I_2$).

$Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$

2. Рассчитаем массу чистого вещества иодида калия ($KI$) в исходном растворе, используя формулу массовой доли:

$m(\text{KI}) = m(\text{раствора KI}) \cdot \omega(\text{KI})$

$m(\text{KI}) = 300 \, \text{г} \cdot 0.15 = 45 \, \text{г}$

3. Вычислим молярную массу иодида калия ($KI$), используя относительные атомные массы из периодической таблицы химических элементов:

$M(\text{KI}) = A_r(\text{K}) + A_r(\text{I}) = 39 \, \text{г/моль} + 127 \, \text{г/моль} = 166 \, \text{г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число молей) иодида калия, вступившего в реакцию:

$n(\text{KI}) = \frac{m(\text{KI})}{M(\text{KI})} = \frac{45 \, \text{г}}{166 \, \text{г/моль}} \approx 0.271 \, \text{моль}$

Вычислите объём хлора (н. у.), который потребуется для вытеснения всего иода из 300 г 15%-го раствора иодида калия.

Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества хлора ($Cl_2$) в два раза меньше количества вещества иодида калия ($KI$):

$n(\text{Cl}_2) = \frac{1}{2} n(\text{KI}) = \frac{1}{2} \cdot 0.271 \, \text{моль} \approx 0.1355 \, \text{моль}$

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объём газов, равный $22.4 \, \text{л/моль}$.

$V(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \cdot V_m = 0.1355 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.0352 \, \text{л}$

Округляя результат до сотых, получаем 3.04 л.

Ответ: для вытеснения всего иода потребуется 3.04 л хлора (н. у.).

Вычислите количество вещества новой соли, которое при этом образуется.

Новой солью, образующейся в реакции, является хлорид калия ($KCl$). Из уравнения реакции следует, что количества веществ иодида калия и хлорида калия соотносятся как $2:2$ или $1:1$.

$n(\text{KCl}) = n(\text{KI})$

$n(\text{KCl}) = 0.271 \, \text{моль}$

Ответ: количество вещества новой соли ($KCl$) составляет 0.271 моль.