Страница 314 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

6. Двухкислотное, растворимое, нелетучее и стабильное основание имеет формулу

1) $\text{Mg(OH)}_2$

2) $\text{NH}_3$

3) $\text{NaOH}$

4) $\text{Ba(OH)}_2$

Решение

Проанализируем каждое из предложенных веществ на соответствие всем условиям, указанным в задаче: двухкислотное основание, растворимое, нелетучее и стабильное.

1) $Mg(OH)_2$ (гидроксид магния)
Это двухкислотное основание, так как содержит две гидроксогруппы ($OH^-$). Оно является нелетучим (твердое вещество) и стабильным. Однако гидроксид магния практически нерастворим в воде. Следовательно, это вещество не подходит.

2) $NH_3$ (аммиак)
Аммиак (а точнее его водный раствор, гидрат аммиака $NH_3 \cdot H_2O$) является однокислотным основанием. Кроме того, аммиак — это газ при нормальных условиях, то есть очень летучее вещество. Следовательно, это вещество не подходит.

3) $NaOH$ (гидроксид натрия)
Это однокислотное основание, так как содержит одну гидроксогруппу. Хотя он является растворимым (щелочь), нелетучим и стабильным, он не соответствует первому критерию (двухкислотность). Следовательно, это вещество не подходит.

4) $Ba(OH)_2$ (гидроксид бария)
- Двухкислотное основание: да, содержит две гидроксогруппы.
- Растворимое: да, гидроксид бария является растворимым основанием (щелочью).
- Нелетучее: да, это твердое кристаллическое вещество.
- Стабильное: да, является термически стабильным.
Гидроксид бария удовлетворяет всем перечисленным условиям.

Ответ: 4

7. Кислая соль, амфотерный гидроксид и основная соль соответственно расположены в ряду

1) $Na_2SO_4$, $Be(OH)_2$, $Fe(OH)Cl_2$

2) $K_2CO_3$, $H_3AlO_3$, $Cu(OH)NO_3$

3) $NaHSO_3$, $H_3CrO_3$, $Fe(OH)SO_4$

4) $ZnSO_4$, $H_3PO_4$, $Cr(OH)Cl_2$

Для решения этой задачи необходимо классифицировать вещества в каждом ряду и найти тот, который соответствует последовательности: кислая соль, амфотерный гидроксид, основная соль.

Кислая соль — продукт неполного замещения атомов водорода в многоосновной кислоте на катионы металла. В составе аниона такой соли присутствует водород.

Амфотерный гидроксид — гидроксид, который может реагировать и с кислотами, и с основаниями. Как правило, это гидроксиды металлов в степенях окисления +2, +3, +4 (например, $Be(OH)_2, Al(OH)_3, Zn(OH)_2, Cr(OH)_3$).

Основная соль — продукт неполного замещения гидроксогрупп ($OH^−$) в многокислотном основании на кислотные остатки. В составе катиона такой соли присутствует одна или несколько гидроксогрупп.

Проанализируем каждый вариант:

• $Na_2SO_4$ (сульфат натрия) – это средняя (нормальная) соль, так как все атомы водорода в серной кислоте ($H_2SO_4$) замещены на катионы натрия.
• $Be(OH)_2$ (гидроксид бериллия) – это амфотерный гидроксид.
• $Fe(OH)Cl_2$ (дихлорид гидроксожелеза(III)) – это основная соль, так как в ней присутствует гидроксогруппа.

Этот ряд не подходит, поскольку первое вещество — средняя соль, а не кислая.

• $K_2CO_3$ (карбонат калия) – это средняя соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой.
• $H_3AlO_3$ (ортоалюминиевая кислота) – это форма записи гидроксида алюминия $Al(OH)_3$, который является амфотерным гидроксидом.
• $Cu(OH)NO_3$ (нитрат гидроксомеди(II)) – это основная соль.

Этот ряд не подходит, поскольку первое вещество — средняя соль.

• $NaHSO_3$ (гидросульфит натрия) – это кислая соль. Она образована при неполном замещении атомов водорода в сернистой кислоте ($H_2SO_3$) и содержит кислый анион $HSO_3^−$.
• $H_3CrO_3$ (ортохромистая кислота) – это форма записи гидроксида хрома(III) $Cr(OH)_3$, который является амфотерным гидроксидом.
• $Fe(OH)SO_4$ (сульфат гидроксожелеза(III)) – это основная соль. Она образована при неполном замещении гидроксогрупп в основании $Fe(OH)_3$ и содержит катион $[Fe(OH)]^{2+}$.

Все три вещества в этом ряду соответствуют заданным классам в указанном порядке.

• $ZnSO_4$ (сульфат цинка) – это средняя соль.
• $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) – это кислота, а не амфотерный гидроксид.
• $Cr(OH)Cl_2$ (дихлорид гидроксохрома(III)) – это основная соль.

Этот ряд не подходит, поскольку первое вещество — средняя соль, а второе — кислота.

Следовательно, верный ряд веществ указан под номером 3.

Ответ: 3

8. Установите соответствие между названиями веществ (левый столбец) и классами (группами) неорганических соединений (правый столбец), к которым они принадлежат.

А) сульфид натрия,

оксид калия

Б) гидроксид

алюминия,

гидросульфит калия

В) оксид цинка,

перманганат калия

Г) оксид серы (VI),

сульфат железа (III)

1) амфотерный оксид,

средняя соль

2) кислотный оксид,

средняя соль

3) основной оксид,

кислая соль

4) средняя соль,

основной оксид

5) амфотерный гидроксид,

кислая соль

6) кислотный оксид,

кислая соль

А) сульфид натрия, оксид калия
Для установления соответствия классифицируем каждое вещество из пары.
Сульфид натрия (формула $Na_2S$) — это соль, образованная сильным основанием $NaOH$ и слабой сероводородной кислотой $H_2S$. Так как в молекуле соли отсутствуют атомы водорода кислоты или гидроксогруппы основания, которые могли бы быть замещены, это средняя соль.
Оксид калия (формула $K_2O$) — это оксид щелочного металла, который является типичным представителем основных оксидов. Следовательно, это основный оксид.
Таким образом, пара веществ относится к классам «средняя соль» и «основный оксид». Этому набору классов соответствует вариант ответа 4.
Ответ: 4

Б) гидроксид алюминия, гидросульфит калия
Классифицируем каждое вещество из пары.
Гидроксид алюминия (формула $Al(OH)_3$) — это вещество, которое проявляет двойственные химические свойства, реагируя и с кислотами, и с щелочами. Такие гидроксиды классифицируются как амфотерные гидроксиды.
Гидросульфит калия (формула $KHSO_3$) — это продукт неполного замещения атомов водорода в двухосновной сернистой кислоте $H_2SO_3$ на катионы калия. Соли, содержащие в анионе атомы водорода, способные к замещению, называются кислыми солями.
Следовательно, пара веществ относится к классам «амфотерный гидроксид» и «кислая соль». Этому набору классов соответствует вариант ответа 5.
Ответ: 5

В) оксид цинка, перманганат калия
Классифицируем каждое вещество из пары.
Оксид цинка (формула $ZnO$) — это оксид, который, подобно гидроксиду цинка, реагирует как с кислотами, так и с щелочами. Такие оксиды являются амфотерными оксидами.
Перманганат калия (формула $KMnO_4$) — это соль, образованная сильным основанием $KOH$ и сильной марганцовой кислотой $HMnO_4$. Это средняя соль, так как в ней нет незамещенных атомов водорода или гидроксогрупп.
Таким образом, пара веществ относится к классам «амфотерный оксид» и «средняя соль». Этому набору классов соответствует вариант ответа 1.
Ответ: 1

Г) оксид серы (VI), сульфат железа (III)
Классифицируем каждое вещество из пары.
Оксид серы (VI) (формула $SO_3$) — это оксид неметалла в высшей степени окисления. Ему соответствует сильная серная кислота $H_2SO_4$. Такие оксиды являются кислотными оксидами.
Сульфат железа (III) (формула $Fe_2(SO_4)_3$) — это соль, образованная слабым основанием $Fe(OH)_3$ и сильной серной кислотой $H_2SO_4$. Это средняя соль, так как все гидроксогруппы основания замещены на кислотные остатки.
Следовательно, пара веществ относится к классам «кислотный оксид» и «средняя соль». Этому набору классов соответствует вариант ответа 2.
Ответ: 2

9. Установите соответствие между тривиальными названиями (левый столбец) и формулами неорганических веществ (правый столбец).

А) поваренная соль

Б) пищевая сода

В) марганцовка

Г) мел

1) $MnSO_4$

2) $NaHCO_3$

3) $NaCl$

4) $KMnO_4$

5) $Na_2CO_3$

6) $CaCO_3$

А) поваренная соль

Поваренная соль, или пищевая соль, — это тривиальное название хлорида натрия, который является солью соляной кислоты. Химическая формула хлорида натрия — $NaCl$. В правом столбце эта формула находится под номером 3.

Ответ: 3

Б) пищевая сода

Пищевая сода — это тривиальное название гидрокарбоната натрия. Это кислая соль, образованная катионом натрия и анионом угольной кислоты. Химическая формула пищевой соды — $NaHCO_3$. В правом столбце эта формула находится под номером 2.

Ответ: 2

В) марганцовка

Марганцовка — это тривиальное название перманганата калия, соли марганцовой кислоты. Это вещество представляет собой тёмно-фиолетовые кристаллы, раствор которых имеет характерный малиновый цвет. Химическая формула марганцовки — $KMnO_4$. В правом столбце эта формула находится под номером 4.

Ответ: 4

Г) мел

Мел, а также известняк и мрамор, в своей основе состоят из карбоната кальция. Это средняя соль, образованная катионом кальция и анионом угольной кислоты. Химическая формула мела — $CaCO_3$. В правом столбце эта формула находится под номером 6.

Ответ: 6

10. Массовая доля кислорода в перманганате калия равна

1) 50,8%

2) 39,7%

3) 22,2%

4) 40,5%

Дано:

Соединение: перманганат калия ($KMnO_4$)
Относительная атомная масса калия: $Ar(K) \approx 39$
Относительная атомная масса марганца: $Ar(Mn) \approx 55$
Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) \approx 16$

Найти:

Массовую долю кислорода $ω(O)$ в перманганате калия.

Решение:

Массовая доля элемента в сложном веществе рассчитывается как отношение массы всех атомов этого элемента в молекуле к относительной молекулярной массе всего вещества, выраженное в процентах. Формула для расчёта:
$ω(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$
где $ω(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов данного элемента в формуле вещества, $Ar(Э)$ – относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ – относительная молекулярная масса вещества.

1. Химическая формула перманганата калия – $KMnO_4$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу $KMnO_4$:
$Mr(KMnO_4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4 \cdot Ar(O)$
$Mr(KMnO_4) = 39 + 55 + 4 \cdot 16 = 94 + 64 = 158$

3. В одной формульной единице перманганата калия содержится 4 атома кислорода. Рассчитаем массовую долю кислорода:
$ω(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(KMnO_4)} \cdot 100\%$
$ω(O) = \frac{4 \cdot 16}{158} \cdot 100\% = \frac{64}{158} \cdot 100\% \approx 0,40506 \cdot 100\% \approx 40,5\%$

Полученное значение соответствует варианту ответа 4).

Ответ: 40,5%