Вариант 2, страница 52 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

1. Для понятия «химический элемент» справедливо утверждение:

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра (одинаковым числом протонов). Следовательно, это определённый вид атомов. Относительная молекулярная масса, электропроводность и плотность являются характеристиками простых или сложных веществ, образованных этими элементами, а не самого абстрактного понятия «химический элемент».

Ответ: а) это определенный вид атомов.

2. В каком ряду расположены только сложные вещества:

Сложные вещества (химические соединения) — это вещества, состоящие из атомов разных химических элементов.

а) O₂, He, Au — все вещества простые, так как состоят из атомов одного элемента.

б) SO₂, SO₃, HCl — все вещества сложные, так как состоят из атомов разных элементов (S и O, H и Cl).

в) C — простое вещество.

г) H₂, Mg — простые вещества.

Ответ: б) SO₂, SO₃, HCl.

3. Какая из химических реакций относится к реакциям замещения:

Реакция замещения — это химическая реакция, в ходе которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе.

а) $CaCO_3 = CaO + CO_2$ — реакция разложения.

б) $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$ — реакция замещения. Атомы простого вещества цинка (Zn) замещают атомы водорода (H) в сложном веществе соляной кислоте (HCl).

в) $2Mg + O_2 = 2MgO$ — реакция соединения.

г) $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$ — реакция обмена (нейтрализации).

Ответ: б) $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

4. Для понятия «молярная масса» верным является утверждение:

Молярная масса (M) — это физическая величина, равная массе одного моля вещества. Она является характеристикой вещества и выражается как отношение массы вещества к его химическому количеству.

а) Масса одной молекулы — это абсолютная масса молекулы, выражаемая в а. е. м. или кг.

б) Масса порции вещества — это масса (m).

в) Масса порции вещества химическим количеством 1 моль — это точное определение молярной массы.

г) Vm — это обозначение молярного объема.

Ответ: в) это масса порции вещества химическим количеством 1 моль.

5. Какой формулой нужно воспользоваться для вычисления химического количества вещества, зная число частиц (атомов, молекул):

Химическое количество вещества (n) определяется как отношение числа структурных единиц (атомов, молекул, ионов) в образце (N) к постоянной Авогадро ($N_A$). Формула имеет вид: $n = \frac{N}{N_A}$.

Ответ: г) $n = \frac{N}{N_A}$.

6. Химическое количество вещества имеет размерность:

Единицей измерения химического количества вещества в Международной системе единиц (СИ) является моль. Грамм (г) и килограмм (кг) — единицы массы, а г/моль — единица молярной массы.

Ответ: в) моль.

7. Чему равна молярная масса вещества, отвечающего химической формуле Na₂CO₃:

Молярная масса (M) вещества численно равна его относительной молекулярной массе (Mr), но имеет размерность г/моль. Рассчитаем молярную массу карбоната натрия (Na₂CO₃), используя относительные атомные массы элементов: Ar(Na) ≈ 23, Ar(C) ≈ 12, Ar(O) ≈ 16.

$M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 2 \cdot M(\text{Na}) + M(\text{C}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$.

Ответ: б) 106 г/моль.

8. Один из природных минералов железа называется гематит (красный железняк) — Fe₂O₃.

1) Вычислите массу порции гематита, взятого химическим количеством 0,2 моль.

Дано:

$n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 0,2 \text{ моль}$

Найти:

$m(\text{Fe}_2\text{O}_3) - ?$

Решение:

Для нахождения массы вещества используется формула $m = n \cdot M$, где $n$ — химическое количество, а $M$ — молярная масса.

Рассчитаем молярную массу оксида железа(III) $\text{Fe}_2\text{O}_3$:

$M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \cdot M(\text{Fe}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \text{ г/моль}$.

Теперь рассчитаем массу порции гематита:

$m(\text{Fe}_2\text{O}_3) = n(\text{Fe}_2\text{O}_3) \cdot M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 0,2 \text{ моль} \cdot 160 \text{ г/моль} = 32 \text{ г}$.

Ответ: масса порции гематита равна 32 г.

2) Укажите химическое количество атомов Fe в этой порции красного железняка.

Дано:

$n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 0,2 \text{ моль}$

Найти:

$n(\text{Fe}) - ?$

Решение:

Из химической формулы $\text{Fe}_2\text{O}_3$ следует, что в 1 моль оксида железа(III) содержится 2 моль атомов железа (Fe).

Следовательно, для нахождения химического количества атомов железа в порции вещества, нужно умножить химическое количество вещества на индекс при атоме железа в формуле:

$n(\text{Fe}) = 2 \cdot n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \cdot 0,2 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество атомов Fe равно 0,4 моль.

9. При производстве азотной кислоты на одной из стадий образуется газ, который называют «лисий хвост» — NO₂, он имеет бурый цвет и очень ядовит.

1) Вычислите химическое количество NO₂ объемом 6,72 дм³.

Дано:

$V(\text{NO}_2) = 6,72 \text{ дм}^3$

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Найти:

$n(\text{NO}_2) - ?$

Решение:

Химическое количество газа при нормальных условиях можно вычислить по формуле $n = \frac{V}{V_m}$.

$n(\text{NO}_2) = \frac{6,72 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,3 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество NO₂ равно 0,3 моль.

2) Рассчитайте число молекул NO₂ в этой порции.

Дано:

$n(\text{NO}_2) = 0,3 \text{ моль}$

Постоянная Авогадро $N_A \approx 6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$N(\text{NO}_2) - ?$

Решение:

Число молекул (N) в порции вещества можно рассчитать по формуле $N = n \cdot N_A$.

$N(\text{NO}_2) = 0,3 \text{ моль} \cdot 6,02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1,806 \times 10^{23}$ молекул.

Ответ: число молекул NO₂ равно $1,806 \times 10^{23}$.

3) Укажите число атомов кислорода и азота в заданной порции.

Дано:

$N(\text{NO}_2) = 1,806 \times 10^{23}$ молекул

Найти:

$N(\text{N}), N(\text{O}) - ?$

Решение:

В одной молекуле $\text{NO}_2$ содержится 1 атом азота (N) и 2 атома кислорода (O).

Число атомов азота: $N(\text{N}) = 1 \cdot N(\text{NO}_2) = 1,806 \times 10^{23}$ атомов.

Число атомов кислорода: $N(\text{O}) = 2 \cdot N(\text{NO}_2) = 2 \cdot 1,806 \times 10^{23} = 3,612 \times 10^{23}$ атомов.

Ответ: число атомов азота - $1,806 \times 10^{23}$, число атомов кислорода - $3,612 \times 10^{23}$.

10. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, реагируют с разбавленными кислотами с выделением водорода, исключение составляет азотная кислота.

1) Составьте уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой.

Решение:

Алюминий (Al) реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием соли (хлорида алюминия $\text{AlCl}_3$) и выделением газообразного водорода ($\text{H}_2$). Сбалансированное уравнение реакции:

$2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\uparrow$

Ответ: $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\uparrow$.

2) Вычислите химическое количество прореагировавшего алюминия, если было использовано 1,5 моль хлороводорода.

Дано:

$n(\text{HCl}) = 1,5 \text{ моль}$

Уравнение реакции: $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\uparrow$

Найти:

$n(\text{Al}) - ?$

Решение:

Согласно уравнению реакции, на 6 моль HCl расходуется 2 моль Al. Мольное соотношение $n(\text{Al}) : n(\text{HCl}) = 2 : 6 = 1 : 3$.

Найдем химическое количество прореагировавшего алюминия:

$n(\text{Al}) = \frac{1}{3} n(\text{HCl}) = \frac{1}{3} \cdot 1,5 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество прореагировавшего алюминия равно 0,5 моль.

3) Какое химическое количество водорода выделилось?

Дано:

$n(\text{HCl}) = 1,5 \text{ моль}$

Уравнение реакции: $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\uparrow$

Найти:

$n(\text{H}_2) - ?$

Решение:

Согласно уравнению реакции, из 6 моль HCl образуется 3 моль $\text{H}_2$. Мольное соотношение $n(\text{H}_2) : n(\text{HCl}) = 3 : 6 = 1 : 2$.

Найдем химическое количество выделившегося водорода:

$n(\text{H}_2) = \frac{1}{2} n(\text{HCl}) = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \text{ моль} = 0,75 \text{ моль}$.

Ответ: выделилось 0,75 моль водорода.

4) Чему равен объем выделившегося газа?

Дано:

$n(\text{H}_2) = 0,75 \text{ моль}$

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Найти:

$V(\text{H}_2) - ?$

Решение:

Объем выделившегося газа (водорода) при нормальных условиях можно рассчитать по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot V_m = 0,75 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 16,8 \text{ дм}^3$.

Ответ: объем выделившегося газа равен 16,8 дм³.