Вариант 1, страница 75 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Ионная связь образуется между атомами металла и неметалла. Хлорид натрия (NaCl) состоит из иона металла натрия ($Na^+$) и иона неметалла хлора ($Cl^−$). Хлороводород (HCl) имеет полярную ковалентную связь. Водород ($H_2$) и хлор ($Cl_2$) имеют неполярную ковалентную связь.

Ответ: а) хлорид натрия.

2. Алмаз является аллотропной модификацией углерода. Он обладает атомной кристаллической решеткой, в которой каждый атом углерода соединен прочными ковалентными связями с четырьмя соседними атомами. Именно эта структура обуславливает его исключительную твердость. Таким образом, Леша прав, так как свойства вещества напрямую зависят от его строения.

Ответ: б) Леша, который сказал, что алмаз твердый, потому что у него атомная кристаллическая структура.

3. Потемнение яблока — это процесс окисления, в котором участвует кислород из воздуха. Кислород выступает в роли окислителя, принимая электроны. В свободном состоянии (в молекуле $O_2$) степень окисления кислорода равна 0. В большинстве соединений (оксидах, воде) кислород приобретает степень окисления -2.

Ответ: в) -2.

4. Сахар (сахароза), хлорид натрия (поваренная соль) и глюкоза — это вещества, которые легко и в больших количествах растворяются в воде при обычных условиях.

Ответ: в) хорошо растворимые.

5. В водопроводной воде всегда растворено некоторое количество газов из воздуха (в основном азот и кислород). Растворимость газов в жидкостях уменьшается с повышением температуры. Холодная вода из крана, налитая в банку, со временем нагревается до комнатной температуры. Из-за этого "избыточный" газ, который больше не может оставаться в растворенном состоянии, выделяется в виде пузырьков, оседающих на стенках банки.

Ответ: в) из-за повышения температуры растворимость газов в воде уменьшилась, они выделились в виде пузырьков.

6. Для изучения растворимости веществ нужен как можно более чистый растворитель, чтобы примеси не влияли на результат эксперимента. Колодезная, минеральная и речная/озерная вода содержат значительное количество растворенных солей и других примесей. Кипячение воды из водопровода позволяет удалить растворенные газы и частично избавиться от солей жесткости (которые выпадают в осадок). Из предложенных вариантов кипяченая вода является наиболее подходящей.

Ответ: г) кипяченую из водопровода.

7. Сладость чая определяется концентрацией сахара в нем. Концентрация — это отношение массы растворенного вещества (сахара) к объему растворителя (чая). Сравним концентрации для каждого случая, приняв объем полной кружки за $V$, а массу одного кусочка сахара за $m$.

а) Концентрация = $2m / (0.5V) = 4m/V$

б) Концентрация = $1m / V$

в) Концентрация = $3m / V$

г) Концентрация = $2m / V$

Наибольшее значение концентрации достигается в варианте а).

Ответ: а) Половина кружки чая и 2 кусочка сахара.

8. 1) Что показывает приведенная запись?

Запись $s(KNO_3) = 130 \text{ г}/100 \text{ г } H_2O; t = 70 \text{ °C}$ обозначает коэффициент растворимости нитрата калия. Она показывает, что при температуре 70 °C в 100 граммах воды можно растворить максимально 130 граммов нитрата калия ($KNO_3$) для получения насыщенного раствора.

Ответ: Запись показывает коэффициент растворимости нитрата калия: максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г воды при температуре 70 °C, составляет 130 г.

2) Вычислите максимальную массу нитрата калия, который может раствориться в воде массой 300 г при температуре 70 °C.

Составим пропорцию, исходя из коэффициента растворимости:

В 100 г $H_2O$ растворяется 130 г $KNO_3$.

В 300 г $H_2O$ растворяется $x$ г $KNO_3$.

$x = \frac{300 \text{ г } \cdot 130 \text{ г}}{100 \text{ г}} = 3 \cdot 130 \text{ г} = 390 \text{ г}$.

Ответ: 390 г.

9. Дано:

$ \omega(NaCl) = 3 \% = 0.03 $

$ m(раствора) = 3 \text{ кг} $

$ \rho(раствора) \approx 1 \text{ г/см}^3 $

Перевод в СИ:

$ m(раствора) = 3 \text{ кг} = 3000 \text{ г} $

$ \rho(раствора) \approx 1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3 $

Найти:

1) Формулу для $ \omega $

2) $ m(NaCl) $, $ V(H_2O) $

3) $ C(NaCl) $

Решение:

1) Запишите формулу для вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.

Массовая доля ($ \omega $) вычисляется как отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора:

$ \omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} $

Для выражения в процентах результат умножают на 100%:

$ \omega(\text{вещества}) [\%] = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% $

Ответ: $ \omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% $.

2) Найдите массу (г) соли и объем (см³) воды, необходимые для приготовления указанного раствора.

Масса соли (NaCl):

$ m(NaCl) = m(раствора) \cdot \omega(NaCl) = 3000 \text{ г} \cdot 0.03 = 90 \text{ г} $

Масса воды ($H_2O$):

$ m(H_2O) = m(раствора) - m(NaCl) = 3000 \text{ г} - 90 \text{ г} = 2910 \text{ г} $

Объем воды (принимая плотность воды $ \rho(H_2O) \approx 1 \text{ г/см}^3 $):

$ V(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{\rho(H_2O)} = \frac{2910 \text{ г}}{1 \text{ г/см}^3} = 2910 \text{ см}^3 $

Ответ: Масса соли 90 г, объем воды 2910 см³.

3) Вычислите молярную концентрацию соли в растворе, приняв его плотность за 1 г/см³.

Молярная концентрация ($C$) - это отношение количества вещества (в молях) к объему раствора (в литрах).

$ C = \frac{n(NaCl)}{V(раствора)} $

Молярная масса NaCl: $ M(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль} $.

Количество вещества NaCl: $ n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{90 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} \approx 1.538 \text{ моль} $.

Объем раствора: $ V(раствора) = \frac{m(раствора)}{\rho(раствора)} = \frac{3000 \text{ г}}{1 \text{ г/см}^3} = 3000 \text{ см}^3 = 3 \text{ л} $.

Молярная концентрация: $ C(NaCl) = \frac{1.538 \text{ моль}}{3 \text{ л}} \approx 0.513 \text{ моль/л} $.

Ответ: $ \approx 0.513 \text{ моль/л} $.

10. 1) Запишите химическую формулу нитрата серебра(I). Какими видами химической связи образовано это вещество?

Нитрат серебра(I) состоит из катиона серебра $Ag^+$ и нитрат-аниона $NO_3^-$. Формула: $AgNO_3$. В этом веществе присутствуют два вида химической связи:

• Ионная связь между катионом серебра $Ag^+$ и нитрат-анионом $NO_3^-$.
• Ковалентная полярная связь внутри нитрат-аниона между атомом азота N и атомами кислорода O.

Ответ: Химическая формула - $AgNO_3$. Виды связи: ионная и ковалентная полярная.

2) Составьте уравнение химической реакции взаимодействия хлорида натрия и нитрата серебра(I) в водном растворе. Пользуясь таблицей растворимости, укажите вещество, выпавшее в осадок.

$ NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3 $

Согласно таблице растворимости, хлорид серебра ($AgCl$) является нерастворимым веществом и выпадает в осадок белого цвета.

Ответ: $ NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3 $. В осадок выпадает хлорид серебра ($AgCl$).

3) Укажите тип описанной химической реакции.

Это реакция между двумя солями, в ходе которой они обмениваются своими ионными частями. Такой тип реакции называется реакцией ионного обмена (или реакцией обмена).

Ответ: Реакция ионного обмена.

4) Вычислите массу осадка, который образовался при добавлении раствора нитрата серебра(I) к 10%-ному раствору хлорида натрия массой 70 г.

Дано:

$ m(раствора \ NaCl) = 70 \text{ г} $

$ \omega(NaCl) = 10 \% = 0.1 $

Найти:

$ m(осадка) = m(AgCl) $

Решение:

Уравнение реакции: $ NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3 $

1. Найдем массу чистого $NaCl$ в растворе:

$ m(NaCl) = m(раствора \ NaCl) \cdot \omega(NaCl) = 70 \text{ г} \cdot 0.1 = 7 \text{ г} $

2. Найдем количество вещества $NaCl$:

$ M(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль} $

$ n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{7 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} \approx 0.1197 \text{ моль} $

3. По уравнению реакции, соотношение $n(NaCl) : n(AgCl) = 1:1$. Следовательно:

$ n(AgCl) = n(NaCl) \approx 0.1197 \text{ моль} $

4. Найдем массу осадка $AgCl$:

$ M(AgCl) = 108 + 35.5 = 143.5 \text{ г/моль} $

$ m(AgCl) = n(AgCl) \cdot M(AgCl) = 0.1197 \text{ моль} \cdot 143.5 \text{ г/моль} \approx 17.17 \text{ г} $

Ответ: $ \approx 17.17 \text{ г} $.