Номер 605, страница 103 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

605. Укажите верные утверждения:

а) для любого вещества можно приготовить насыщенный при 20 °C раствор;

б) хлорид натрия имеет различную растворимость в воде и этаноле;

в) если приготовить из сульфата натрия и воды насыщенный при 80 °C раствор и затем охладить его до 20 °C, то в осадке будет одно из веществ, из которых этот раствор был приготовлен;

г) растворимость газов не зависит от растворителя, а определяется только давлением;

д) вещество $Cu(NO_3)_2 \cdot 3H_2O$ называется тригидрат нитрата меди(II);

е) если к керосину прибавить смесь бензина с водой, то образуется раствор бензина в керосине;

ж) при охлаждении насыщенного водного раствора любой соли в осадок выпадает кристаллогидрат;

з) в растворе может содержаться два растворённых вещества;

и) в растворе может быть два растворителя;

к) у вещества может существовать несколько кристаллогидратов, различающихся по числу молекул воды.

а) Утверждение неверно. Понятие растворимости подразумевает способность одного вещества растворяться в другом (растворителе). Существует множество веществ, которые практически нерастворимы в определённых растворителях. Например, песок (диоксид кремния $SiO_2$) или благородные металлы (золото $Au$, платина $Pt$) практически не растворяются в воде при 20 °C. Масло не растворяется в воде. Поэтому приготовить насыщенный раствор для абсолютно любого вещества невозможно, так как это зависит от химической природы как растворяемого вещества, так и растворителя.

Ответ: неверно.

б) Утверждение верно. Растворимость вещества сильно зависит от природы растворителя. Хлорид натрия ($NaCl$) – ионное соединение, которое хорошо растворяется в полярных растворителях, таких как вода ($H_2O$), благодаря гидратации ионов. Этанол ($C_2H_5OH$) является менее полярным растворителем, чем вода. Вследствие этого диссоциация и сольватация ионов $Na^+$ и $Cl^−$ в этаноле происходит значительно хуже, и растворимость $NaCl$ в нём очень низка. Растворимость $NaCl$ в воде при 20 °C составляет около 36 г на 100 г воды, а в этаноле — всего лишь около 0,065 г на 100 г этанола.

Ответ: верно.

в) Утверждение неверно. Растворимость сульфата натрия ($Na_2SO_4$) имеет сложную температурную зависимость. При температуре выше 32,38 °C из насыщенного раствора кристаллизуется безводная соль $Na_2SO_4$. При охлаждении раствора ниже этой температуры стабильной формой становится кристаллогидрат — декагидрат сульфата натрия (глауберова соль), $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$. Таким образом, при охлаждении насыщенного при 80 °C раствора до 20 °C в осадок выпадет именно кристаллогидрат $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$. Это новое химическое соединение, а не одно из исходных веществ ($Na_2SO_4$ или $H_2O$), взятых для приготовления раствора.

Ответ: неверно.

г) Утверждение неверно. Растворимость газов зависит от нескольких факторов: природы газа и растворителя (согласно правилу «подобное растворяется в подобном»), температуры (обычно с ростом температуры растворимость газов падает) и давления (согласно закону Генри, растворимость газа прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором). Утверждение, что растворимость не зависит от растворителя и определяется только давлением, является ошибочным. Например, аммиак ($NH_3$) хорошо растворяется в воде (полярный растворитель), но плохо в бензоле (неполярный растворитель).

Ответ: неверно.

д) Утверждение верно. Название кристаллогидратов солей строится по следующему принципу: сначала указывается количество молекул воды с помощью греческой приставки (ди-, три-, тетра- и т.д.), затем слово «гидрат», а затем название безводной соли в родительном падеже. В данном случае $Cu(NO_3)_2$ – это нитрат меди(II), а `· 3H₂O` указывает на наличие трёх молекул кристаллизационной воды. Следовательно, полное название вещества $Cu(NO_3)_2 \cdot 3H_2O$ – тригидрат нитрата меди(II).

Ответ: верно.

е) Утверждение верно. Бензин и керосин являются смесями неполярных углеводородов. Вода – полярный растворитель. Согласно правилу «подобное растворяется в подобном», неполярные вещества хорошо смешиваются друг с другом. Поэтому бензин растворится в керосине. Вода, будучи полярной, не смешивается ни с бензином, ни с керосином и образует отдельную фазу (слой). В итоге получится двухфазная система: раствор бензина в керосине и слой воды.

Ответ: верно.

ж) Утверждение неверно. Слово «любой» делает это утверждение ложным. Во-первых, не все соли образуют кристаллогидраты. Например, при охлаждении насыщенных водных растворов хлорида калия ($KCl$) или нитрата калия ($KNO_3$) в осадок выпадают безводные соли. Во-вторых, существуют соли, растворимость которых уменьшается с понижением температуры (например, сульфат церия $Ce_2(SO_4)_3$), и при охлаждении их насыщенных растворов осадок не выпадает вовсе.

Ответ: неверно.

з) Утверждение верно. Раствор может содержать несколько различных растворённых веществ (солей, сахаров, газов и т.д.) в одном растворителе. Классическим примером является морская вода, где в воде (растворителе) растворено множество солей, таких как $NaCl, MgCl_2, CaSO_4$ и другие. Другой простой пример – водный раствор, содержащий одновременно поваренную соль и сахар.

Ответ: верно.

и) Утверждение верно. В растворе может быть несколько растворителей. Это относится к случаям, когда смешиваются две или более полностью смешивающиеся друг с другом жидкости. Такая смесь жидкостей называется смешанным растворителем или сорастворителем. Например, смесь воды и этанола является распространённым растворителем в химии и фармакологии. Хотя по соглашению растворителем принято считать компонент, которого в смеси больше, с физико-химической точки зрения оба компонента участвуют в процессе растворения.

Ответ: верно.

к) Утверждение верно. Многие вещества, в особенности соли, способны образовывать несколько различных кристаллогидратов, которые стабильны при разных условиях (температура, влажность). Например, сульфат меди(II) существует в виде пентагидрата ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$), тригидрата ($CuSO_4 \cdot 3H_2O$) и моногидрата ($CuSO_4 \cdot H_2O$). Другой пример — карбонат натрия, который образует декагидрат ($Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$), гептагидрат ($Na_2CO_3 \cdot 7H_2O$) и моногидрат ($Na_2CO_3 \cdot H_2O$).

Ответ: верно.