Вариант 4, страница 72 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Галогены — это элементы VIIA (17-й) группы периодической системы. К ним относятся F, Cl, Br, I, At. Из предложенных вариантов:

• а) Si (кремний) — элемент IVA группы.
• б) O (кислород) — элемент VIA группы (халькоген).
• в) Ba (барий) — элемент IIA группы (щёлочноземельный металл).
• г) I (иод) — элемент VIIA группы (галоген).

Ответ: г) I.

2. Количество заполненных энергетических уровней (электронных слоев) в атоме химического элемента равно номеру периода, в котором он находится.

• а) Li (литий) — 2-й период, Br (бром) — 4-й период.
• б) Mg (магний) — 3-й период, S (сера) — 3-й период.
• в) N (азот) — 2-й период, Si (кремний) — 3-й период.
• г) Li (литий) — 2-й период, K (калий) — 4-й период.

Пара элементов, находящихся в одном периоде, — это Mg и S.

Ответ: б) Mg и S.

3. Хлор (Cl) имеет порядковый номер 17 в периодической системе. Это означает, что в его атоме содержится 17 протонов и 17 электронов. Электроны распределяются по энергетическим уровням следующим образом:

• 1-й уровень: 2 электрона ($1s^2$)
• 2-й уровень: 8 электронов ($2s^22p^6$)
• 3-й уровень: 7 электронов ($3s^23p^5$)

Таким образом, электронная схема атома хлора: 2e⁻, 8e⁻, 7e⁻.

Ответ: г) 2e⁻, 8e⁻, 7e⁻.

4. В обозначении нуклида $^{17}\text{O}$:

• О — символ химического элемента кислорода.
• 17 — массовое число (сумма протонов и нейтронов).

Число протонов в ядре атома определяется порядковым номером элемента в периодической системе. Кислород (O) имеет порядковый номер 8. Следовательно, в ядре его атома 8 протонов.

Ответ: а) 8.

5. Амфотерными свойствами обладают гидроксиды, способные реагировать как с кислотами, так и с основаниями.

• a) Ba(OH)₂ (гидроксид бария) — сильное основание (щёлочь).
• б) Zn(OH)₂ (гидроксид цинка) — классический амфотерный гидроксид.
• в) Ca(OH)₂ (гидроксид кальция) — сильное основание (щёлочь).
• г) Fe(OH)₂ (гидроксид железа(II)) — основание.

Ответ: б) Zn(OH)₂.

6. Рассмотрим предложенные утверждения:

• а) Неверно. Атомы элементов одной группы имеют одинаковое число валентных электронов, но разное число энергетических уровней (оно увеличивается сверху вниз).
• б) Неверно. Элементы в периодической системе расположены в соответствии с увеличением заряда ядра, то есть числа протонов.
• в) Верно. Группы B (побочные подгруппы) содержат переходные металлы.
• г) Неверно. В главных группах находятся как металлы (например, IA, IIA), так и неметаллы (например, VIIA, VIIIA) и металлоиды.

Ответ: в) группы B называют побочными;

7. Свойства оксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным при движении по периоду слева направо.

• а) NO₂ (кислотный), SiO₂ (кислотный), CO₂ (кислотный), Na₂O (основный) — порядок нарушен.
• б) N₂O₅ (кислотный), CO₂ (кислотный), Al₂O₃ (амфотерный), MgO (основный) — порядок обратный (от кислотных к основным).
• в) Na₂O (основный) → Al₂O₃ (амфотерный) → P₂O₅ (кислотный) → SO₃ (кислотный). Элементы Na, Al, P, S находятся в 3-м периоде, их свойства оксидов изменяются в указанном порядке.
• г) Al₂O₃ (амфотерный), CO (несолеобразующий), BeO (амфотерный), SO₃ (кислотный) — порядок нарушен.

Ответ: в) Na₂O – Al₂O₃ – P₂O₅ – SO₃;

8. 1) Элемент находится в третьем периоде. Формула его высшего гидроксида (кислоты) H₂ЭO₄. Определим степень окисления элемента Э в этом соединении. У водорода степень окисления +1, у кислорода -2.$2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$$2 + x - 8 = 0$$x = +6$Высшая степень окисления +6 соответствует элементу VIА группы. Элемент VIA группы и 3-го периода — это сера (S). Указанные в условии свойства (распространенность, вхождение в состав нефти, угля и белков) также характерны для серы.

Ответ: S.

2) Высший оксид элемента соответствует его высшей степени окисления (+6). Формула высшего оксида серы — SO₃.

Ответ: SO₃.

9. Дано:

$m(\text{элемента}) = 1.4 \text{ г}$

$N(\text{атомов}) = 3.01 \cdot 10^{22}$

$N_A = 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

1) Химический элемент

2) Число протонов и нейтронов

3) Электронную схему атома

Решение:

1) Найдем количество вещества (ν) элемента по формуле: $ν = N / N_A$.$ν = \frac{3.01 \cdot 10^{22}}{6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0.05 \text{ моль}$Теперь найдем молярную массу (M) элемента: $M = m / ν$.$M = \frac{1.4 \text{ г}}{0.05 \text{ моль}} = 28 \text{ г/моль}$Молярную массу, равную 28 г/моль, имеет кремний (Si).

Ответ: Кремний (Si).

2) Кремний (Si) имеет порядковый номер 14.Число протонов (p⁺) равно порядковому номеру: $p⁺ = 14$.Самый распространенный изотоп кремния — ²⁸Si. Его массовое число A = 28.Число нейтронов (n⁰) равно разности массового числа и числа протонов: $n⁰ = A - p⁺ = 28 - 14 = 14$.

Ответ: 14 протонов и 14 нейтронов.

3) Атом кремния имеет 14 электронов. Распределение по энергетическим уровням:1-й уровень: 2 e⁻2-й уровень: 8 e⁻3-й уровень: 4 e⁻Электронная схема: $2e⁻, 8e⁻, 4e⁻$.

Ответ: 2e⁻, 8e⁻, 4e⁻.

10. Дано:

Элемент (Э) $\in$ IA группе

$\omega(\text{O в оксиде}) = 17 \% = 0.17$

Найти:

1) Химический элемент

2) Электронную схему и число недостающих электронов

3) Формулу гидроксида и его характер

4) Уравнения реакций

Решение:

1) Элемент находится в IA группе, значит, его степень окисления в оксиде +1. Формула оксида — Э₂O.Массовая доля кислорода в оксиде вычисляется по формуле: $\omega(\text{O}) = \frac{Ar(\text{O})}{Mr(\text{Э}_2\text{O})} = \frac{16}{2 \cdot Ar(\text{Э}) + 16}$.$0.17 = \frac{16}{2 \cdot Ar(\text{Э}) + 16}$$0.17 \cdot (2 \cdot Ar(\text{Э}) + 16) = 16$$0.34 \cdot Ar(\text{Э}) + 2.72 = 16$$0.34 \cdot Ar(\text{Э}) = 13.28$$Ar(\text{Э}) = \frac{13.28}{0.34} \approx 39.06$Относительную атомную массу, близкую к 39, имеет калий (K).

Ответ: Калий (K).

2) Калий (K) имеет порядковый номер 19, следовательно, в его атоме 19 электронов.Электронная схема атома калия: $2e⁻, 8e⁻, 8e⁻, 1e⁻$.На внешнем электронном слое (четвертом) находится 1 электрон. Для завершения этого слоя (до 8 электронов) не хватает $8 - 1 = 7$ электронов.

Ответ: Электронная схема 2e⁻, 8e⁻, 8e⁻, 1e⁻. До завершения внешнего слоя не хватает 7 электронов.

3) Калий — щелочной металл. Его гидроксид имеет формулу KOH.Гидроксид калия (KOH) является сильным основанием (щёлочью).

Ответ: Формула гидроксида — KOH. Характер свойств — основный (щёлочь).

4) Цепочка превращений: оксид элемента → гидроксид элемента → сульфат элемента.Для калия это K₂O → KOH → K₂SO₄.1. Оксид калия реагирует с водой с образованием гидроксида калия:$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$2. Гидроксид калия реагирует с серной кислотой с образованием сульфата калия и воды (реакция нейтрализации):$2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

Ответ:$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$$2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$