Вариант 3, страница 54 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

В химии атом считается наименьшей, химически неделимой частицей элемента. Молекула водорода состоит из двух атомов, навеска глюкозы и кристалл соли являются макроскопическими объектами, состоящими из огромного числа частиц. Таким образом, химически неделимой частицей является атом.

Ответ: г) атом кислорода.

2. Простое вещество — это вещество, состоящее из атомов только одного химического элемента. Оно может состоять из отдельных атомов (например, гелий, железо), двухатомных молекул (например, кислород $O_2$, водород $H_2$), многоатомных молекул (например, озон $O_3$, фосфор $P_4$) или иметь металлическую/атомную кристаллическую решетку. Общим для всех простых веществ является то, что они образованы атомами одного элемента.

Ответ: б) состоит из атомов одного химического элемента.

3. Реакция разложения — это химическая реакция, в которой из одного сложного вещества образуется два или более новых, более простых веществ.

а) $CaCO_3 = CaO + CO_2$ — из одного вещества ($CaCO_3$) образуются два ($CaO$ и $CO_2$). Это реакция разложения.

б) $2Mg + O_2 = 2MgO$ — из двух веществ образуется одно. Это реакция соединения.

в) $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2↑$ — простое вещество замещает атом в сложном. Это реакция замещения.

г) $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$ — два сложных вещества обмениваются составными частями. Это реакция обмена.

Ответ: а) $CaCO_3 = CaO + CO_2$.

4. Химическое количество вещества (моль) — это физическая величина, определяющая количество структурных единиц (атомов, молекул, ионов и др.) в веществе. Оно прямо пропорционально числу этих частиц. Связь выражается через постоянную Авогадро ($N_A$): $n = N/N_A$, где $N$ — число структурных единиц.

Ответ: а) числу структурных единиц, содержащихся в одной порции вещества.

5. Для расчета химического количества вещества ($n$) по известному объему газа ($V$) при нормальных условиях используется молярный объем ($V_m$, константа, равная 22,4 л/моль или 22,4 дм³/моль). Формула имеет вид: $n = \frac{V}{V_m}$.

Ответ: б) $n = \frac{V}{V_m}$.

6. Молярная масса — это масса одного моля вещества. Она измеряется в граммах на моль (г/моль) или, в системе СИ, в килограммах на моль (кг/моль). В химии наиболее распространена размерность г/моль.

Ответ: а) г/моль.

7. Молярная масса вещества — это сумма молярных масс атомов, входящих в его состав, с учетом их количества.

Для $NaNO_3$:

Молярная масса натрия $M(Na) \approx 23$ г/моль.

Молярная масса азота $M(N) \approx 14$ г/моль.

Молярная масса кислорода $M(O) \approx 16$ г/моль.

$M(NaNO_3) = M(Na) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 23 + 14 + 48 = 85$ г/моль.

Молярная масса — это величина, имеющая размерность. Поэтому правильный ответ должен включать единицы измерения.

Ответ: б) 85 г/моль.

8. 1) Вычислите массу порции пирита $FeS_2$, взятого химическим количеством 0,15 моль.

Дано:

$n(FeS_2) = 0,15$ моль

Найти:

$m(FeS_2)$

Решение:

Для нахождения массы вещества необходимо знать его молярную массу. Молярная масса пирита ($FeS_2$) рассчитывается как сумма молярных масс входящих в него элементов:

$M(FeS_2) = M(Fe) + 2 \cdot M(S)$

Используя значения относительных атомных масс: $Ar(Fe) = 56$, $Ar(S) = 32$.

$M(FeS_2) = 56 \text{ г/моль} + 2 \cdot 32 \text{ г/моль} = 56 + 64 = 120$ г/моль.

Масса вещества ($m$) связана с химическим количеством ($n$) и молярной массой ($M$) формулой $m = n \cdot M$.

Подставим известные значения:

$m(FeS_2) = 0,15 \text{ моль} \cdot 120 \text{ г/моль} = 18$ г.

Ответ: масса порции пирита равна 18 г.

2) Укажите химическое количество атомов серы в этой порции $FeS_2$.

Решение:

Формула пирита $FeS_2$ показывает, что в одной формульной единице вещества содержится 2 атома серы. Следовательно, в 1 моль пирита содержится 2 моль атомов серы.

Химическое количество атомов серы $n(S)$ в два раза больше химического количества $FeS_2$:

$n(S) = 2 \cdot n(FeS_2) = 2 \cdot 0,15 \text{ моль} = 0,3$ моль.

Ответ: химическое количество атомов серы в порции равно 0,3 моль.

9. 1) Вычислите химическое количество $CO_2$ объемом 8,96 дм³.

Дано:

$V(CO_2) = 8,96$ дм³

Предполагается, что объем измерен при нормальных условиях (н.у.).

Найти:

$n(CO_2)$

Решение:

Химическое количество газа ($n$) можно рассчитать, разделив его объем ($V$) на молярный объем газа при н.у. ($V_m = 22,4$ дм³/моль):

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{8,96 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,4$ моль.

Ответ: химическое количество $CO_2$ равно 0,4 моль.

2) Рассчитайте число молекул $CO_2$ в этой порции.

Решение:

Число частиц ($N$) в веществе связано с его химическим количеством ($n$) через постоянную Авогадро ($N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹): $N = n \cdot N_A$.

$N(CO_2) = n(CO_2) \cdot N_A = 0,4 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 2,408 \cdot 10^{23}$ молекул.

Ответ: число молекул $CO_2$ составляет $2,408 \cdot 10^{23}$.

3) Укажите число атомов углерода и кислорода в заданной порции оксида углерода(IV).

Решение:

Каждая молекула $CO_2$ содержит 1 атом углерода ($C$) и 2 атома кислорода ($O$).

Число атомов углерода равно числу молекул $CO_2$:

$N(C) = N(CO_2) = 2,408 \cdot 10^{23}$ атомов.

Число атомов кислорода в два раза больше числа молекул $CO_2$:

$N(O) = 2 \cdot N(CO_2) = 2 \cdot 2,408 \cdot 10^{23} = 4,816 \cdot 10^{23}$ атомов.

Ответ: число атомов углерода - $2,408 \cdot 10^{23}$, число атомов кислорода - $4,816 \cdot 10^{23}$.

10. 1) Составьте уравнение реакции термического разложения известняка.

Решение:

Термическое разложение известняка (карбоната кальция, $CaCO_3$) приводит к образованию негашеной извести (оксида кальция, $CaO$) и углекислого газа ($CO_2$). Уравнение реакции:

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2$

Ответ: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2$.

2) Вычислите химическое количество разложившегося карбоната кальция, взятого массой 1 кг.

Дано:

$m(CaCO_3) = 1$ кг

Перевод в СИ:

$m(CaCO_3) = 1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$

Найти:

$n(CaCO_3)$

Решение:

Сначала найдем молярную массу карбоната кальция $M(CaCO_3)$:

$M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$ г/моль.

Затем вычислим химическое количество по формуле $n = m/M$:

$n(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{1000 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 10$ моль.

Ответ: химическое количество карбоната кальция равно 10 моль.

3) Какое химическое количество негашеной извести (CaO) образовалось?

Решение:

Согласно уравнению реакции $CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CaO$. Стехиометрическое соотношение $n(CaCO_3) : n(CaO) = 1 : 1$.

Следовательно, химическое количество образовавшегося $CaO$ равно химическому количеству разложившегося $CaCO_3$:

$n(CaO) = n(CaCO_3) = 10$ моль.

Ответ: образовалось 10 моль негашеной извести.

4) Чему равна масса полученного оксида кальция?

Найти:

$m(CaO)$

Решение:

Для расчета массы $CaO$ найдем его молярную массу:

$M(CaO) = M(Ca) + M(O) = 40 + 16 = 56$ г/моль.

Теперь вычислим массу по формуле $m = n \cdot M$:

$m(CaO) = n(CaO) \cdot M(CaO) = 10 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 560$ г.

Массу можно также выразить в килограммах: $560 \text{ г} = 0,56$ кг.

Ответ: масса полученного оксида кальция равна 560 г (или 0,56 кг).