Вариант 1, страница 58 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Оксиды — это бинарные соединения химических элементов с кислородом, в котором он имеет степень окисления -2. Проанализируем предложенные вещества:

а) $HNO_3$ — азотная кислота, относится к классу кислот.

б) $Fe_2O_3$ — оксид железа(III), является соединением железа с кислородом, относится к классу оксидов.

в) $NaOH$ — гидроксид натрия, относится к классу оснований (щелочей).

г) $Cu(NO_3)_2$ — нитрат меди(II), относится к классу солей.

Следовательно, оксидом является вещество под буквой б).

Ответ: б)

2. Кислоты — это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов, и кислотного остатка. Рассмотрим предложенные ряды:

а) $HCl$ (кислота), $KOH$ (основание), $Ca(NO_3)_2$ (соль) — содержит вещества разных классов.

б) $H_2SO_3$ (сернистая кислота), $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота), $H_2SO_4$ (серная кислота) — все вещества являются кислотами.

в) $Ca(OH)_2$ (основание), $HNO_3$ (кислота), $NaCl$ (соль) — содержит вещества разных классов.

г) $NaOH$ (основание), $H_2SO_3$ (кислота), $Na_3PO_4$ (соль) — содержит вещества разных классов.

Ответ: б)

3. Проверим истинность каждого утверждения:

1) $CaO$ – основный оксид. Верно. Оксид кальция является оксидом щелочноземельного металла и проявляет основные свойства.

2) $H_3PO_4$ – многоосновная кислородсодержащая кислота. Верно. Ортофосфорная кислота содержит три атома водорода, способных к диссоциации, и является трехосновной. Также она содержит атомы кислорода.

3) $NaOH$ – нерастворимое основание. Неверно. Гидроксид натрия — это щелочь, хорошо растворимая в воде.

4) $SO_2$ – кислотный оксид. Верно. Оксид серы(IV) является оксидом неметалла, которому соответствует сернистая кислота ($H_2SO_3$).

Верными являются утверждения 1, 2 и 4.

Ответ: г)

4. Установим соответствия между формулой и названием:

1) $Na_2S$ — сульфид натрия (соли бескислородных кислот имеют суффикс -ид) $\rightarrow$ г).

2) $Na_2SO_3$ — сульфит натрия (соли кислот с промежуточной степенью окисления неметалла имеют суффикс -ит) $\rightarrow$ а).

3) $CO$ — оксид углерода(II) (углерод имеет степень окисления +2) $\rightarrow$ б).

4) $Cu(OH)_2$ — гидроксид меди(II) (медь имеет степень окисления +2) $\rightarrow$ в).

Получаем комбинацию: 1г, 2а, 3б, 4в.

Ответ: б) 1г, 2а, 3б, 4в

5. Проверим правильность составления химических формул:

а) $K_2PO_4$ — неверно. Ион калия $K^+$, фосфат-ион $PO_4^{3-}$. Правильная формула: $K_3PO_4$.

б) $FeOH$ — неверно. Гидроксид-ион $OH^-$. Железо может иметь степень окисления +2 или +3. Правильные формулы: $Fe(OH)_2$ или $Fe(OH)_3$.

в) $Cu(OH)_2$, $SO_2$, $Na_2SiO_3$ — все формулы составлены верно, с учетом валентностей и степеней окисления элементов.

г) $Na(OH)_2$ — неверно. Ион натрия $Na^+$, гидроксид-ион $OH^-$. Правильная формула: $NaOH$.

Ответ: в)

6. Определим, какие из предложенных реакций возможны:

1) $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$. Реакция идет, так как взаимодействуют основный и кислотный оксиды с образованием соли.

2) $HCl + CO_2 \rightarrow$. Реакция не идет. Кислота не реагирует с кислотным оксидом.

3) $NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$. Реакция идет, так как взаимодействуют щелочь и кислотный оксид с образованием соли и воды.

4) $H_2O + CO_2 \rightleftharpoons H_2CO_3$. Реакция идет, так как взаимодействуют вода и кислотный оксид с образованием слабой угольной кислоты.

Возможны реакции 1, 3, 4.

Ответ: б)

7. Определим, какие вещества из списка реагируют с раствором сульфата меди(II) ($CuSO_4$):

- $KOH$: $2KOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4$. Реакция идет (выпадает осадок).

- $HCl$: реакция не идет (нет видимых признаков).

- $Au$: реакция не идет (золото менее активно, чем медь).

- $CaCO_3$: реакция в растворе не идет.

- $BaCl_2$: $BaCl_2 + CuSO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + CuCl_2$. Реакция идет (выпадает осадок).

- $Zn$: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$. Реакция идет (цинк более активен, чем медь).

Итого реагируют 3 вещества.

Ответ: в)

8. 1) Составьте уравнение химической реакции получения сульфата натрия при взаимодействии гидроксида натрия с оксидом серы(VI).

При взаимодействии щелочи (гидроксида натрия, $NaOH$) с кислотным оксидом (оксидом серы(VI), $SO_3$) образуется соль (сульфат натрия, $Na_2SO_4$) и вода.

Ответ: $2NaOH + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$

2) Вычислите массу щелочи, вступившей в реакцию, если получена соль массой 28,4 г.

Дано:

$m(Na_2SO_4) = 28,4 \text{ г}$

Найти:

$m(NaOH) - ?$

Решение:

1. Используем уравнение реакции из п.1: $2NaOH + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$.

2. Вычислим молярные массы: $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$; $M(Na_2SO_4) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 142 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества полученной соли: $\nu(Na_2SO_4) = \frac{m}{M} = \frac{28,4 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$.

4. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, $\nu(NaOH) : \nu(Na_2SO_4) = 2 : 1$. Следовательно, $\nu(NaOH) = 2 \cdot \nu(Na_2SO_4) = 2 \cdot 0,2 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$.

5. Найдем массу щелочи: $m(NaOH) = \nu \cdot M = 0,4 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 16 \text{ г}$.

Ответ: 16 г.

9. 1) Запишите химические формулы негашеной и гашеной извести.

Негашеная известь — это оксид кальция. Гашеная известь (продукт взаимодействия негашеной извести с водой) — это гидроксид кальция.

Ответ: Негашеная известь: $CaO$; гашеная известь: $Ca(OH)_2$.

2) Составьте уравнение химической реакции взаимодействия оксида кальция с оксидом кремния(IV).

Взаимодействие основного оксида ($CaO$) и кислотного оксида ($SiO_2$) происходит при высокой температуре (спекание) с образованием соли — силиката кальция.

Ответ: $CaO + SiO_2 \xrightarrow{t} CaSiO_3$.

3) Вычислите химическое количество и массу силиката кальция, образовавшегося в ходе указанной выше химической реакции, если был взят гидроксид кальция массой 74 кг.

Расчет ведется по реакции, описанной в условии задачи: гашеная известь ($Ca(OH)_2$) реагирует с песком ($SiO_2$) при нагревании под давлением, образуя силикат кальция ($CaSiO_3$). Уравнение: $Ca(OH)_2 + SiO_2 \xrightarrow{t, p} CaSiO_3 + H_2O$.

Дано:

$m(Ca(OH)_2) = 74 \text{ кг}$

Перевод в СИ:

$m(Ca(OH)_2) = 74 \cdot 10^3 \text{ г}$

Найти:

$\nu(CaSiO_3) - ?$

$m(CaSiO_3) - ?$

Решение:

1. Вычислим молярные массы: $M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16+1) = 74 \text{ г/моль}$; $M(CaSiO_3) = 40 + 28 + 3 \cdot 16 = 116 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества гидроксида кальция: $\nu(Ca(OH)_2) = \frac{m}{M} = \frac{74000 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} = 1000 \text{ моль}$.

3. По уравнению реакции $\nu(CaSiO_3) : \nu(Ca(OH)_2) = 1 : 1$. Следовательно, $\nu(CaSiO_3) = 1000 \text{ моль}$ (или 1 кмоль).

4. Найдем массу силиката кальция: $m(CaSiO_3) = \nu \cdot M = 1000 \text{ моль} \cdot 116 \text{ г/моль} = 116000 \text{ г} = 116 \text{ кг}$.

Ответ: Химическое количество силиката кальция $\nu(CaSiO_3) = 1000$ моль, масса $m(CaSiO_3) = 116$ кг.

10. 1) Хлорид железа(II) можно получить по схеме: железо + X $\rightarrow$ хлорид железа(II). Укажите химическую формулу вещества X и назовите его.

Для получения соли железа(II) из металлического железа следует использовать кислоту-неокислитель. В данном случае для получения хлорида нужна соляная кислота.

Ответ: Вещество X — соляная (хлороводородная) кислота, формула $HCl$.

2) Составьте уравнение химической реакции согласно предложенной схеме.

Железо, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из соляной кислоты.

Ответ: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$.

3) Предложите два других способа получения хлорида железа(II). Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.

Хлорид железа(II) можно получить реакциями нейтрализации или обмена.

Способ 1: Реакция оксида железа(II) с соляной кислотой: $FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O$.

Способ 2: Реакция гидроксида железа(II) с соляной кислотой: $Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O$.

Ответ:

1. $FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O$

2. $Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O$

4) Рассчитайте массу вещества X, необходимого для выпуска одного флакона «Гемофера», в котором находится хлорид железа(II), содержащий железо массой 0,044 г.

Расчет ведем по реакции, составленной в п.2: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$. Масса железа 0,044 г соответствует массе реагента $Fe$. Вещество X - это $HCl$.

Дано:

$m(Fe) = 0,044 \text{ г}$

Найти:

$m(HCl) - ?$

Решение:

1. Вычислим молярные массы: $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$; $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества железа: $\nu(Fe) = \frac{m}{M} = \frac{0,044 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}}$.

3. По уравнению реакции $\nu(HCl) : \nu(Fe) = 2 : 1$. Следовательно, $\nu(HCl) = 2 \cdot \nu(Fe) = 2 \cdot \frac{0,044}{56} \text{ моль} = \frac{0,088}{56} \text{ моль}$.

4. Найдем массу соляной кислоты: $m(HCl) = \nu \cdot M = \frac{0,088}{56} \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} \approx 0,0574 \text{ г}$.

Ответ: ≈ 0,0574 г.