Вариант 4, страница 55 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Утверждение «обладает запахом» не является справедливым для понятия «химический элемент». Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра, то есть абстрактное понятие. Запах же является физическим свойством вещества, состоящего из атомов данного элемента, но не самого элемента как такового. Например, простое вещество кислород ($O_2$) запаха не имеет, а другое простое вещество, образованное тем же элементом, — озон ($O_3$) — имеет характерный запах. Остальные утверждения верны: химический элемент — это определенный вид атомов, он имеет относительную атомную массу и входит в состав как простых, так и сложных веществ.

Ответ: г)

2. Для понятия «сложное вещество» справедливо утверждение, что оно «имеет качественный и количественный состав». Сложное вещество состоит из атомов разных химических элементов (качественный состав), соединенных в определенных соотношениях (количественный состав). Утверждение «состоит из нескольких атомов одного вида» описывает простое вещество. Утверждения «состоит только из молекул» и «состоит только из кристаллов» неверны, так как сложные вещества могут иметь немолекулярное строение (например, ионное, как $NaCl$) и быть в разных агрегатных состояниях (газы, жидкости).

Ответ: б)

3. К реакциям обмена относится реакция $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$. Реакция обмена (или двойного замещения) — это реакция, в ходе которой два сложных вещества обмениваются своими составными частями. В данном случае основание $NaOH$ и кислота $HCl$ обмениваются ионами $Na^+$ и $H^+$, образуя соль $NaCl$ и воду $H_2O$.

Реакция а) — разложение, б) — соединение, в) — замещение.

Ответ: г)

4. Для понятия «молярный объем» справедливо утверждение, что «объем любого газа химическим количеством 1 моль равен 22,4 дм³ (н. у.)». Это определение молярного объема идеального газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм). Молярный объем обозначается $V_m$, а не $V$. Это не объем одной молекулы и он не равен молярной массе.

Ответ: а)

5. Для вычисления массы ($m$) вещества, зная его химическое количество ($n$) и молярную массу ($M$), используется формула $m = n \cdot M$. Эта формула является следствием из определения химического количества: $n = m / M$.

Ответ: а)

6. Постоянная Авогадро ($N_A$) показывает число структурных единиц (атомов, молекул, ионов) в 1 моле вещества. Ее размерность — количество частиц на моль, то есть моль⁻¹ (или 1/моль).

Ответ: в)

7. Молярная масса ($M$) вещества численно равна его относительной молекулярной массе, но имеет размерность г/моль. Для $NaOH$:

Относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Относительная молекулярная масса $Mr(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40$.

Следовательно, молярная масса $M(NaOH) = 40$ г/моль.

Ответ: а)

8. 1) Вычислите массу порции корунда, взятого химическим количеством 0,5 моль.

Дано:

$n(Al_2O_3) = 0,5 \text{ моль}$

Найти:

$m(Al_2O_3)$

Решение:

Масса вещества связана с его химическим количеством через молярную массу по формуле $m = n \cdot M$.

1. Найдем молярную массу оксида алюминия ($Al_2O_3$):

$M(Al_2O_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}$.

2. Вычислим массу порции корунда:

$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = 0,5 \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 51 \text{ г}$.

Ответ: 51 г.

2) Укажите химическое количество атомов алюминия в этой порции Al₂O₃.

Дано:

$n(Al_2O_3) = 0,5 \text{ моль}$

Найти:

$n(Al)$

Решение:

Из химической формулы $Al_2O_3$ следует, что в 1 моле оксида алюминия содержится 2 моля атомов алюминия.

Составим пропорцию:

$\frac{n(Al)}{n(Al_2O_3)} = \frac{2}{1}$

$n(Al) = 2 \cdot n(Al_2O_3) = 2 \cdot 0,5 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$.

Ответ: 1 моль.

9. 1) Вычислите химическое количество СО, взятого объемом 33,6 дм³.

Дано:

$V(CO) = 33,6 \text{ дм}^3$ (н.у.)

$V_m = 22,4 \text{ дм}^3\text{/моль}$

Найти:

$n(CO)$

Решение:

Химическое количество газа можно найти, разделив его объем на молярный объем газа при нормальных условиях ($V_m$):

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(CO) = \frac{33,6 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3\text{/моль}} = 1,5 \text{ моль}$.

Ответ: 1,5 моль.

2) Рассчитайте число молекул СО в этой порции.

Дано:

$n(CO) = 1,5 \text{ моль}$

$N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$N(CO)$

Решение:

Число молекул ($N$) связано с химическим количеством ($n$) через постоянную Авогадро ($N_A$):

$N = n \cdot N_A$

$N(CO) = 1,5 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 9,03 \cdot 10^{23}$.

Ответ: $9,03 \cdot 10^{23}$ молекул.

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

Дано:

$N(CO) = 9,03 \cdot 10^{23}$

Найти:

$N(C)$, $N(O)$

Решение:

В каждой молекуле оксида углерода(II) ($CO$) содержится один атом углерода (C) и один атом кислорода (O).

Следовательно, число атомов углерода равно числу молекул $CO$, и число атомов кислорода также равно числу молекул $CO$.

$N(C) = N(CO) = 9,03 \cdot 10^{23}$

$N(O) = N(CO) = 9,03 \cdot 10^{23}$

Ответ: $9,03 \cdot 10^{23}$ атомов углерода и $9,03 \cdot 10^{23}$ атомов кислорода.

10. 1) Составьте уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с гидроксидом бария.

Решение:

Серная кислота ($H_2SO_4$) реагирует с гидроксидом бария ($Ba(OH)_2$) по типу реакции обмена (нейтрализации). Продуктами являются соль сульфат бария ($BaSO_4$), которая выпадает в осадок, и вода ($H_2O$).

$H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O$

Уравняем реакцию: в левой части 4 атома водорода (2 в кислоте и 2 в основании), значит, перед водой в правой части нужно поставить коэффициент 2.

$H_2SO_4 + Ba(OH)_2 = BaSO_4\downarrow + 2H_2O$

Проверка по кислороду: $4+2=6$ слева, $4+2=6$ справа. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 = BaSO_4\downarrow + 2H_2O$.

2) Вычислите химическое количество серной кислоты, взятой для реакции массой 4,9 г.

Дано:

$m(H_2SO_4) = 4,9 \text{ г}$

Найти:

$n(H_2SO_4)$

Решение:

1. Найдем молярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$):

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$.

2. Вычислим химическое количество по формуле $n = m / M$:

$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{4,9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$.

Ответ: 0,05 моль.

3) Какое химическое количество соли в виде осадка образовалось?

Дано:

$n(H_2SO_4) = 0,05 \text{ моль}$

Найти:

$n(BaSO_4)$

Решение:

Согласно уравнению реакции $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 = BaSO_4\downarrow + 2H_2O$, соотношение химических количеств серной кислоты и сульфата бария составляет 1:1.

$\frac{n(H_2SO_4)}{1} = \frac{n(BaSO_4)}{1}$

Следовательно, $n(BaSO_4) = n(H_2SO_4) = 0,05 \text{ моль}$.

Ответ: 0,05 моль.

4) Чему равна масса полученного осадка?

Дано:

$n(BaSO_4) = 0,05 \text{ моль}$

Найти:

$m(BaSO_4)$

Решение:

1. Найдем молярную массу сульфата бария ($BaSO_4$):

$M(BaSO_4) = Ar(Ba) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \text{ г/моль}$.

2. Вычислим массу осадка по формуле $m = n \cdot M$:

$m(BaSO_4) = n(BaSO_4) \cdot M(BaSO_4) = 0,05 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 11,65 \text{ г}$.

Ответ: 11,65 г.