Страница 313 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

1. В перечне веществ

А) $N_2O$

Б) $N_2O_5$

В) $N_2O_3$

Г) $CO_2$

Д) $NO$

Е) $CO$

к несолеобразующим оксидам относятся

1) АГЕ

2) ВДЕ

3) АДЕ

4) ГДЕ

Решение

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления -2. По способности образовывать соли оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды при взаимодействии с кислотами или основаниями образуют соли. К ним относятся основные, кислотные и амфотерные оксиды.

Несолеобразующие (или безразличные) оксиды — это оксиды, которые не проявляют ни кислотных, ни основных свойств и не образуют солей. К ним относятся оксид углерода(II) $CO$, оксид азота(I) $N_2O$, оксид азота(II) $NO$ и некоторые другие.

Проанализируем каждый оксид из предложенного списка:

А) $N_2O$ (оксид азота(I)) — является типичным представителем несолеобразующих оксидов.

Б) $N_2O_5$ (оксид азота(V)) — это кислотный оксид. Ему соответствует азотная кислота $HNO_3$. Следовательно, он солеобразующий.

В) $N_2O_3$ (оксид азота(III)) — это кислотный оксид. Ему соответствует азотистая кислота $HNO_2$. Следовательно, он солеобразующий.

Г) $CO_2$ (оксид углерода(IV)) — это кислотный оксид. Ему соответствует угольная кислота $H_2CO_3$. Следовательно, он солеобразующий.

Д) $NO$ (оксид азота(II)) — является несолеобразующим оксидом.

Е) $CO$ (оксид углерода(II)) — является несолеобразующим оксидом.

Таким образом, к несолеобразующим оксидам из данного перечня относятся вещества, обозначенные буквами А ($N_2O$), Д ($NO$) и Е ($CO$). Эта комбинация соответствует варианту ответа под номером 3.

Ответ: 3

2. Амфотерным оксидом является каждое из двух веществ

1) оксид серы (IV) и оксид железа (III)

2) оксид цинка и оксид кальция

3) оксид хрома (III) и оксид бериллия

4) оксид алюминия (III) и оксид магния

Решение

Амфотерными называют оксиды, которые в зависимости от условий проявляют как кислотные, так и основные свойства, то есть способны реагировать и с кислотами, и со щелочами с образованием солей. К амфотерным оксидам относятся, например, оксиды цинка $ZnO$, бериллия $BeO$, алюминия $Al_2O_3$, хрома(III) $Cr_2O_3$, железа(III) $Fe_2O_3$, свинца(II) $PbO$.

Рассмотрим предложенные варианты ответов:

1) оксид серы (IV) и оксид железа (III)

Оксид серы (IV) ($SO_2$) — это кислотный оксид, так как образован неметаллом. Он реагирует со щелочами ($SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$), но не реагирует с кислотами.

Оксид железа (III) ($Fe_2O_3$) — амфотерный оксид, но с преобладанием основных свойств. Реагирует с кислотами ($Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$) и при сплавлении со щелочами ($Fe_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaFeO_2 + H_2O$).

Поскольку $SO_2$ не является амфотерным, этот вариант не подходит.

2) оксид цинка и оксид кальция

Оксид цинка ($ZnO$) — типичный амфотерный оксид. Он реагирует как с кислотами ($ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$), так и со щелочами ($ZnO + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$).

Оксид кальция ($CaO$) — основный оксид, так как образован щелочноземельным металлом. Он реагирует с кислотами ($CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + H_2O$), но не реагирует с основаниями.

Поскольку $CaO$ не является амфотерным, этот вариант не подходит.

3) оксид хрома (III) и оксид бериллия

Оксид хрома (III) ($Cr_2O_3$) — амфотерный оксид. Он реагирует с кислотами ($Cr_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 3H_2O$) и со щелочами ($Cr_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaCrO_2 + H_2O$).

Оксид бериллия ($BeO$) — также является амфотерным оксидом. Он реагирует с кислотами ($BeO + 2HNO_3 \rightarrow Be(NO_3)_2 + H_2O$) и со щелочами ($BeO + 2KOH + H_2O \rightarrow K_2[Be(OH)_4]$).

Оба вещества в данной паре являются амфотерными оксидами, следовательно, этот вариант является правильным.

4) оксид алюминия (III) и оксид магния

Оксид алюминия (III) ($Al_2O_3$) — классический амфотерный оксид. Реагирует с кислотами ($Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$) и со щелочами ($Al_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaAlO_2 + H_2O$).

Оксид магния ($MgO$) — основный оксид, так как образован металлом IIА группы. Он реагирует с кислотами ($MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O$), но не реагирует с основаниями.

Поскольку $MgO$ не является амфотерным, этот вариант не подходит.

Ответ: 3

3. Основным оксидом является каждое из двух веществ

1) оксид кальция и оксид хрома $(II)$

2) оксид калия и оксид олова $(IV)$

3) оксид меди $(I)$ и оксид алюминия

4) оксид бериллия и оксид железа $(II)$

Для решения этой задачи необходимо классифицировать каждый оксид в предложенных парах. Основными оксидами, как правило, являются оксиды металлов в низких степенях окисления (+1, +2). Амфотерные свойства проявляют оксиды металлов в промежуточных степенях окисления (+3, +4), а также оксиды бериллия, цинка, олова и свинца. Проанализируем каждый вариант ответа.

1) оксид кальция и оксид хрома (II)

Оксид кальция ($CaO$) — это оксид щелочноземельного металла (кальций, $Ca$, находится во II группе). Оксиды металлов I и II групп главных подгрупп (кроме бериллия) являются основными. Следовательно, $CaO$ — основной оксид.
Оксид хрома (II) ($CrO$) — это оксид переходного металла в степени окисления +2. Оксиды переходных металлов в степени окисления +2, как правило, являются основными. Следовательно, $CrO$ — основной оксид.
Оба вещества в этой паре являются основными оксидами.

2) оксид калия и оксид олова (IV)

Оксид калия ($K_2O$) — это оксид щелочного металла (калий, $K$, находится в I группе), является основным оксидом.
Оксид олова (IV) ($SnO_2$) — это оксид металла в степени окисления +4. Оксиды олова являются амфотерными. Следовательно, $SnO_2$ — амфотерный оксид.
Эта пара не подходит.

3) оксид меди (I) и оксид алюминия

Оксид меди (I) ($Cu_2O$) — это оксид переходного металла в степени окисления +1, является основным оксидом.
Оксид алюминия ($Al_2O_3$) — это классический пример амфотерного оксида.
Эта пара не подходит.

4) оксид бериллия и оксид железа (II)

Оксид бериллия ($BeO$) — это оксид металла II группы, но он является исключением и проявляет амфотерные свойства.
Оксид железа (II) ($FeO$) — это оксид переходного металла в степени окисления +2, является основным оксидом.
Эта пара не подходит.

Таким образом, единственная пара, в которой оба вещества являются основными оксидами, указана в первом варианте.

1

4. Содержит все три типа гидроксидов ряд веществ

1) $H_3AlO_3$, $Fe(OH)_3$, $H_2SO_4$

2) $H_2ZnO_2$, $H_3PO_4$, $Ba(OH)_2$

3) $H_2BeO_2$, $HCl$, $Cu(OH)_2$

4) $H_2CO_3$, $H_2CrO_4$, $NaOH$

Для решения этой задачи необходимо классифицировать гидроксиды. Гидроксиды — это класс неорганических соединений, которые можно рассматривать как продукты взаимодействия оксидов с водой. Они делятся на три основных типа:

• Основные гидроксиды (основания) — гидроксиды металлов, проявляющие основные свойства. Например, $NaOH$, $Ca(OH)_2$, $Fe(OH)_2$.
• Кислотные гидроксиды (кислородсодержащие кислоты) — гидроксиды неметаллов или металлов в высокой степени окисления, проявляющие кислотные свойства. Например, $H_2SO_4$, $H_3PO_4$.
• Амфотерные гидроксиды — гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные свойства в зависимости от условий. Например, $Al(OH)_3$, $Zn(OH)_2$. Их формулы могут быть записаны как в форме основания (например, $Al(OH)_3$), так и в форме кислоты (например, $H_3AlO_3$).

Проанализируем каждый из предложенных рядов веществ.

1) $H_3AlO_3$, $Fe(OH)_3$, $H_2SO_4$

Разберем вещества в этом ряду:

• $H_3AlO_3$ — это кислотная форма записи гидроксида алюминия $Al(OH)_3$, который является амфотерным гидроксидом.
• $Fe(OH)_3$ — гидроксид железа(III), является амфотерным гидроксидом (с преобладанием основных свойств).
• $H_2SO_4$ — серная кислота, является кислотным гидроксидом.

В этом ряду отсутствует основный гидроксид. Следовательно, этот вариант не подходит.

2) $H_2ZnO_2$, $H_3PO_4$, $Ba(OH)_2$

Разберем вещества в этом ряду:

• $H_2ZnO_2$ — это кислотная форма записи гидроксида цинка $Zn(OH)_2$, который является амфотерным гидроксидом.
• $H_3PO_4$ — ортофосфорная кислота, является кислотным гидроксидом.
• $Ba(OH)_2$ — гидроксид бария, является основным гидроксидом (сильное основание, щёлочь).

Этот ряд содержит все три типа гидроксидов: амфотерный, кислотный и основный. Следовательно, этот вариант является правильным.

3) $H_2BeO_2$, $HCl$, $Cu(OH)_2$

Разберем вещества в этом ряду:

• $H_2BeO_2$ — это кислотная форма записи гидроксида бериллия $Be(OH)_2$, который является амфотерным гидроксидом.
• $HCl$ — соляная кислота. Это бескислородная кислота, она не относится к классу гидроксидов, так как не содержит гидроксогрупп. Кислотными гидроксидами считаются только кислородсодержащие кислоты.
• $Cu(OH)_2$ — гидроксид меди(II), является основным гидроксидом (нерастворимое основание).

В этом ряду отсутствует кислотный гидроксид. Следовательно, этот вариант не подходит.

4) $H_2CO_3$, $H_2CrO_4$, $NaOH$

Разберем вещества в этом ряду:

• $H_2CO_3$ — угольная кислота, является кислотным гидроксидом.
• $H_2CrO_4$ — хромовая кислота, также является кислотным гидроксидом.
• $NaOH$ — гидроксид натрия, является основным гидроксидом (сильное основание, щёлочь).

В этом ряду отсутствует амфотерный гидроксид. Следовательно, этот вариант не подходит.

Ответ: 2

5. Формулы только основных солей записаны в ряду

1) $(CaOH)_2SO_4$, $Ca(OH)_2$, $CaOHCl$

2) $Fe(OH)_3$, $Fe(OH)_2NO_3$, $[Fe(OH)_2]SO_4$

3) $MnOHNO_3$, $CuOHCl_2$, $Mg(OH)_2$

4) $FeOHCl_2$, $FeOHCl$, $[Fe(OH)_2]_2SO_4$

Для решения этой задачи необходимо определить, в каком из предложенных рядов содержатся формулы только основных солей. Основные соли — это продукты неполного замещения гидроксогрупп $(OH^-)$ в основании на кислотный остаток. В их составе одновременно присутствуют катион металла, гидроксогруппа(ы) и анион кислотного остатка. Общая формула основной соли может быть записана как $Me(OH)_xAn_y$, где $Me$ – металл, $An$ – кислотный остаток.

Рассмотрим каждый ряд по отдельности:

В этом ряду представлены следующие вещества:

• $(CaOH)_2SO_4$ или, в более корректной записи, $(Ca(OH))_2SO_4$ — сульфат гидроксокальция. Это основная соль, образованная катионом гидроксокальция $(Ca(OH))^+$ и сульфат-анионом $SO_4^{2-}$.
• $Ca(OH)_2$ — гидроксид кальция. Это сильное основание (щёлочь), а не соль.
• $CaOHCl$ или $Ca(OH)Cl$ — хлорид гидроксокальция. Это основная соль.

Поскольку в ряду присутствует основание $Ca(OH)_2$, данный вариант не является правильным.

В этом ряду представлены следующие вещества:

• $Fe(OH)_3$ — гидроксид железа(III). Это нерастворимое основание, а не соль.
• $Fe(OH)_2NO_3$ — нитрат дигидроксожелеза(III). Это основная соль, образованная катионом $[Fe(OH)_2]^+$ и нитрат-анионом $NO_3^-$.
• $[Fe(OH)]_2SO_4$ — сульфат гидроксожелеза(II). Это основная соль, образованная катионом гидроксожелеза(II) $[Fe(OH)]^+$ и сульфат-анионом $SO_4^{2-}$.

Наличие в ряду основания $Fe(OH)_3$ делает этот вариант неверным.

3) $MnOHNO_3, CuOHCl_2, Mg(OH)_2$

В этом ряду представлены следующие вещества:

• $MnOHNO_3$ или $Mn(OH)NO_3$ — нитрат гидроксомарганца(II). Это основная соль.
• $CuOHCl_2$ или $Cu(OH)Cl_2$. Данная формула, скорее всего, некорректна. Основная соль меди(II) и соляной кислоты имеет формулу $Cu(OH)Cl$. Если же предположить, что это соль меди(III), то катион $[Cu(OH)]^{2+}$ и два аниона $Cl^-$ образуют соль $Cu(OH)Cl_2$, но соединения меди(III) крайне редки.
• $Mg(OH)_2$ — гидроксид магния. Это нерастворимое основание, а не соль.

Так как в ряду есть основание $Mg(OH)_2$, этот вариант не подходит.

В этом ряду представлены следующие вещества:

• $FeOHCl_2$ или $Fe(OH)Cl_2$ — хлорид гидроксожелеза(III). Это основная соль, состоящая из катиона $[Fe(OH)]^{2+}$ и двух хлорид-анионов $Cl^-$.
• $FeOHCl$ или $Fe(OH)Cl$ — хлорид гидроксожелеза(II). Это основная соль, состоящая из катиона $[Fe(OH)]^+$ и хлорид-аниона $Cl^-$.
• $[Fe(OH)_2]_2SO_4$ — сульфат дигидроксожелеза(III). Это основная соль, состоящая из двух катионов $[Fe(OH)_2]^+$ и одного сульфат-аниона $SO_4^{2-}$.

Все три соединения в этом ряду являются основными солями.

Таким образом, единственный ряд, в котором записаны формулы только основных солей, — это четвертый.

Ответ: 4