Номер 321, страница 68 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

321. Укажите верные утверждения:

а) сера расположена в 3 группе, VII периоде;

б) молекула серы состоит из 8 атомов;

в) простое вещество сера имеет жёлтый цвет;

г) электроотрицательность серы выше, чем углерода;

д) при н. у. сера находится в твёрдом агрегатном состоянии;

е) молекула кристаллической серы имеет циклическое строение;

ё) высшая валентность серы равна VI;

ж) в природе сера встречается только в виде простого вещества;

з) сера проявляет только положительные степени окисления в соединениях;

и) сера хорошо растворима в воде;

й) в сульфид-ионе три электронных слоя полностью заполнены электронами;

к) на внешнем электронном слое атомы серы имеется 6 электронов.

а) сера расположена в 3 группе, VII периоде;

Анализ: Сера (S) — химический элемент с атомным номером 16. Её электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. Номер периода определяется номером внешнего электронного слоя, для серы это 3-й слой, следовательно, сера находится в 3-м периоде. Номер группы для элементов главных подгрупп равен числу валентных электронов. У серы на внешнем слое ($3s^23p^4$) находится 6 электронов, значит, она расположена в VI группе (или 16-й группе). Утверждение, что сера находится в 3-й группе и VII периоде, является неверным.

Ответ: неверно.

б) молекула серы состоит из 8 атомов;

Анализ: Наиболее устойчивой аллотропной модификацией серы при нормальных условиях является ромбическая сера ($S_α$). Её кристаллическая решётка построена из циклических молекул $S_8$. Таким образом, молекула наиболее распространённой формы серы действительно состоит из 8 атомов.

Ответ: верно.

в) простое вещество сера имеет жёлтый цвет;

Анализ: Сера в виде простого вещества при нормальных условиях — это хрупкое кристаллическое вещество характерного лимонно-жёлтого цвета.

Ответ: верно.

г) электроотрицательность серы выше, чем углерода;

Анализ: Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе электроны. По шкале Полинга электроотрицательность серы составляет примерно 2,58, а углерода — 2,55. Так как $2,58 > 2,55$, электроотрицательность серы выше, чем у углерода.

Ответ: верно.

д) при н. у. сера находится в твёрдом агрегатном состоянии;

Анализ: Нормальные условия (н. у.) подразумевают температуру 0 °C и давление 1 атм. Температура плавления наиболее стабильной, ромбической, модификации серы составляет 115,2 °C. Поскольку 0 °C значительно ниже температуры плавления, сера при н. у. является твёрдым веществом.

Ответ: верно.

е) молекула кристаллической серы имеет циклическое строение;

Анализ: Как указано в пункте б), основная форма существования кристаллической серы (ромбической и моноклинной) — это молекулы $S_8$. Атомы в этой молекуле соединены ковалентными связями в замкнутую восьмичленную цепь, образуя структуру в форме короны. Такое строение является циклическим.

Ответ: верно.

ё) высшая валентность серы равна VI;

Анализ: Высшая валентность элемента главной подгруппы, как правило, совпадает с номером группы. Сера находится в VI группе. Она способна образовывать шесть ковалентных связей, проявляя валентность VI, например, в гексафториде серы ($SF_6$) или в серной кислоте ($H_2SO_4$). Этому также соответствует высшая степень окисления серы +6.

Ответ: верно.

ж) в природе сера встречается только в виде простого вещества;

Анализ: Сера встречается в природе как в самородном виде (простое вещество), так и в виде многочисленных соединений. Широко распространены её соединения: сульфиды (например, пирит $FeS_2$) и сульфаты (например, гипс $CaSO_4 \cdot 2H_2O$). Слово "только" делает данное утверждение неверным.

Ответ: неверно.

з) сера проявляет только положительные степени окисления в соединениях;

Анализ: Сера является достаточно электроотрицательным элементом. В соединениях с металлами и водородом она проявляет отрицательную степень окисления, как правило, -2 (например, в сероводороде $H_2S$). Положительные степени окисления (+2, +4, +6) сера проявляет только в соединениях с более электроотрицательными элементами, такими как кислород и фтор. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: неверно.

и) сера хорошо растворима в воде;

Анализ: Молекула серы $S_8$ является неполярной, а молекула воды ($H_2O$) — полярной. Согласно правилу "подобное растворяется в подобном", неполярная сера практически нерастворима в полярной воде. Она хорошо растворяется в неполярных растворителях, например, в сероуглероде ($CS_2$).

Ответ: неверно.

й) в сульфид-ионе три электронных слоя полностью заполнены электронами;

Анализ: Атом серы (S) имеет электронную конфигурацию $1s^22s^22p^63s^23p^4$. Сульфид-ион ($S^{2-}$) образуется при присоединении двух электронов и имеет конфигурацию $1s^22s^22p^63s^23p^6$. Первый ($n=1$) и второй ($n=2$) электронные слои полностью заполнены. Третий слой ($n=3$) в ионе $S^{2-}$ содержит 8 электронов ($3s^23p^6$). Однако полная ёмкость третьего слоя, который включает также $3d$-подуровень, составляет 18 электронов ($3s^23p^63d^{10}$). Поскольку $3d$-подуровень пуст, третий слой не является полностью заполненным.

Ответ: неверно.

к) на внешнем электронном слое атомы серы имеется 6 электронов.

Анализ: Внешним электронным слоем для атома серы является третий слой ($n=3$). Его электронная конфигурация — $3s^23p^4$. Общее число электронов на этом слое равно сумме электронов на $3s$- и $3p$-подуровнях: $2+4=6$.

Ответ: верно.