Номер 1220, страница 189 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1220. Укажите верные утверждения:

а) в молекуле угольной кислоты пять $\sigma$-связей;

б) угольная кислота является сильным электролитом;

в) кислые соли угольной кислоты называются гидрокарбонатами;

г) при термическом разложении гидрокарбоната калия образуется карбонат кальция;

д) при действии гидроксида натрия на карбонат натрия образуется гидрокарбонат натрия;

е) ортокремниевая кислота хорошо растворима в воде;

ж) в состав стекла входят оксиды натрия, кальция и кремния;

з) для производства цемента используют глину;

и) кварцевое стекло состоит из оксида кремния.

а) в молекуле угольной кислоты пять σ-связей;

Проанализируем строение молекулы угольной кислоты $H_2CO_3$. Её структурная формула H-O-C(=O)-O-H. В молекуле присутствуют следующие ковалентные связи:

• две одинарные связи $O-H$;
• две одинарные связи $C-O$;
• одна двойная связь $C=O$.

Каждая одинарная связь является $\sigma$-связью. Двойная связь состоит из одной $\sigma$-связи и одной $\pi$-связи. Подсчитаем общее количество $\sigma$-связей: 2 (в связях $O-H$) + 2 (в связях $C-O$) + 1 (в связи $C=O$) = 5 $\sigma$-связей. Утверждение верное.

Ответ: верное утверждение.

б) угольная кислота является сильным электролитом;

Угольная кислота ($H_2CO_3$) – это слабая, неустойчивая кислота. В водном растворе она существует в равновесии с растворенным углекислым газом ($CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$) и лишь в незначительной степени диссоциирует на ионы ($H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$). Сильные электролиты в растворах диссоциируют практически полностью. Следовательно, угольная кислота является слабым электролитом. Утверждение неверное.

Ответ: неверное утверждение.

в) кислые соли угольной кислоты называются гидрокарбонатами;

Угольная кислота $H_2CO_3$ является двухосновной, поэтому она может образовывать два типа солей: средние (нормальные) соли, или карбонаты (содержат анион $CO_3^{2-}$), и кислые соли, или гидрокарбонаты (содержат анион $HCO_3^-$). Кислые соли образуются при неполном замещении атомов водорода в молекуле кислоты на катионы металла. Название "гидрокарбонат" как раз и указывает на наличие незамещенного атома водорода. Утверждение верное.

Ответ: верное утверждение.

г) при термическом разложении гидрокарбоната калия образуется карбонат кальция;

Термическое разложение гидрокарбоната калия ($KHCO_3$) протекает с образованием карбоната калия, воды и углекислого газа. Уравнение реакции: $2KHCO_3 \xrightarrow{t^\circ} K_2CO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$ Образование карбоната кальция ($CaCO_3$) невозможно, так как в исходном веществе (гидрокарбонате калия) отсутствуют атомы кальция. Утверждение неверное.

Ответ: неверное утверждение.

д) при действии гидроксида натрия на карбонат натрия образуется гидрокарбонат натрия;

Гидроксид натрия ($NaOH$) – это сильное основание (щелочь). Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) – это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой ($H_2CO_3$), поэтому водный раствор этой соли имеет щелочную среду из-за гидролиза по аниону. Реакция между щелочью и солью со щелочной средой не протекает. Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) можно получить, пропуская углекислый газ через раствор карбоната натрия: $Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2NaHCO_3$. Утверждение неверное.

Ответ: неверное утверждение.

е) ортокремниевая кислота хорошо растворима в воде;

Ортокремниевая кислота ($H_4SiO_4$), которую чаще записывают в виде метакремниевой кислоты ($H_2SiO_3$), является очень слабой кислотой и практически нерастворима в воде. При попытке ее получения реакцией обмена она выпадает в виде объемистого студенистого (гелеобразного) осадка. Утверждение неверное.

Ответ: неверное утверждение.

ж) в состав стекла входят оксиды натрия, кальция и кремния;

Данное утверждение относится к самому распространенному типу стекла – натриево-кальциево-силикатному, или оконному стеклу. Его условный химический состав выражается формулой $Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2$. Таким образом, в его состав действительно входят оксид натрия ($Na_2O$), оксид кальция ($CaO$) и оксид кремния(IV) ($SiO_2$). Утверждение верное.

Ответ: верное утверждение.

з) для производства цемента используют глину;

Производство цемента (в частности, портландцемента) основано на обжиге сырьевой смеси, называемой шихтой. Основными компонентами шихты являются известняк (источник оксида кальция $CaO$) и глина (источник оксида кремния $SiO_2$, оксида алюминия $Al_2O_3$ и оксида железа(III) $Fe_2O_3$). Следовательно, глина – важнейший компонент сырья для производства цемента. Утверждение верное.

Ответ: верное утверждение.

и) кварцевое стекло состоит из оксида кремния.

Кварцевое стекло представляет собой стекло, состоящее из одного компонента – чистого диоксида кремния ($SiO_2$). Его получают путем плавления природных разновидностей чистого кремнезема, таких как горный хрусталь или жильный кварц. Оно отличается от обычных силикатных стекол высокой термостойкостью и химической устойчивостью. Утверждение верное.

Ответ: верное утверждение.