Вариант 3, страница 95 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Твердое простое вещество желтого цвета, встречающееся в самородном виде и используемое с древности для курений — это сера.

Ответ: в) сера

2. Галогены — это элементы 17-й группы Периодической системы. К ним относится йод, химический символ которого — I. Формулы $O_2$ и $I_2$ обозначают простые вещества, а не химические элементы.

Ответ: г) I

3. Хлор ($Cl_2$) — желто-зеленый газ. Бром ($Br_2$) — красно-бурая жидкость. Йод ($I_2$) — темно-фиолетовые кристаллы. Водород ($H_2$) — бесцветный газ.

Ответ: г) H₂

4. Молекула $XeF_6$ электронейтральна, то есть суммарная степень окисления всех атомов в ней равна нулю. Степень окисления фтора в соединениях всегда равна -1. Пусть степень окисления ксенона равна $x$. Тогда составляем уравнение: $x + 6 \cdot (-1) = 0$. Отсюда $x - 6 = 0$, следовательно, $x = +6$.

Ответ: г) +6

5. Продукт реакции имеет состав ACl, что означает, что элемент А проявляет в этом соединении степень окисления +1. Из предложенных вариантов только калий (K), как щелочной металл, образует устойчивые соединения со степенью окисления +1. Калий — твердое вещество. Реакция: $2K + Cl_2 \rightarrow 2KCl$.

Ответ: б) K

6. Для различения раствора кислоты ($HCl$) и раствора соли ($NaCl$) нужно использовать вещество, которое будет по-разному реагировать с ними. Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) будет реагировать с соляной кислотой с выделением углекислого газа (вскипание), в то время как с хлоридом натрия реакции не будет. Реакция с кислотой: $2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$.

Ответ: в) Na₂CO₃

7. Оксид состава $Э_2О_3$ означает, что элемент Э имеет степень окисления +3. Из предложенных вариантов только алюминий (Al) имеет постоянную степень окисления +3 в своих соединениях. При его взаимодействии с кислородом образуется оксид алюминия $Al_2O_3$. Реакция: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$.

Ответ: а) алюминием и кислородом

8. 1) Укажите модель молекулы вещества Y и его химическую формулу

Вещество Y реагирует с гидроксидом натрия ($NaOH$, щелочь) с образованием сульфата натрия ($Na_2SO_4$). Это означает, что Y — это кислотный оксид $SO_3$ или серная кислота $H_2SO_4$. Модель б) имеет тригонально-планарное строение, что соответствует молекуле оксида серы(VI) $SO_3$. Модель в) не точно представляет молекулу серной кислоты. Следовательно, вещество Y — это $SO_3$.

2) Составьте уравнение химической реакции между веществом Y и щелочью.

Уравнение реакции между оксидом серы(VI) и гидроксидом натрия: $SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$.

Ответ: 1) Модель — б), химическая формула — $SO_3$. 2) $SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$.

9. Для осуществления цепочки превращений $Br_2 \rightarrow HBr \rightarrow KBr \rightarrow AgBr$ необходимо провести следующие реакции:

1. Получение бромоводорода из простых веществ: $H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr$

2. Нейтрализация бромоводородной кислоты гидроксидом калия: $HBr + KOH \rightarrow KBr + H_2O$

3. Реакция ионного обмена с нитратом серебра, приводящая к выпадению осадка бромида серебра: $KBr + AgNO_3 \rightarrow AgBr\downarrow + KNO_3$

Ответ:

$H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr$

$HBr + KOH \rightarrow KBr + H_2O$

$KBr + AgNO_3 \rightarrow AgBr\downarrow + KNO_3$

10. 1) Составьте уравнение указанной химической реакции.

Уравнение реакции взаимодействия цинка с соляной кислотой:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

2) Укажите тип химической реакции.

Тип реакции по изменению состава реагентов — реакция замещения. По изменению степеней окисления — окислительно-восстановительная реакция.

3) Укажите окислитель и восстановитель, покажите процессы окисления и восстановления.

Степени окисления: $Zn^0 + 2H^{+1}Cl^{-1} \rightarrow Zn^{+2}Cl_2^{-1} + H_2^0\uparrow$.

Восстановитель: $Zn^0$ (атом цинка), так как отдает электроны. Процесс окисления: $Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$.

Окислитель: $H^+$ (ион водорода в составе кислоты), так как принимает электроны. Процесс восстановления: $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$.

4) Вычислите объем (н. у.) водорода, который можно получить...

Дано:

$m(Zn) = 13,0 \text{ г}$

$V_{\text{р-ра}}(HCl) = 126,7 \text{ см}^3$

$\omega(HCl) = 16\% = 0,16$

$\rho_{\text{р-ра}}(HCl) = 1,08 \text{ г/см}^3$

Перевод в СИ:

$m(Zn) = 0,013 \text{ кг}$

$V_{\text{р-ра}}(HCl) = 1,267 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$\rho_{\text{р-ра}}(HCl) = 1080 \text{ кг/м}^3$

Найти:

$V(H_2) - ?$

Решение:

1. Найдем количество вещества (моль) каждого реагента.

Молярная масса цинка $M(Zn) \approx 65 \text{ г/моль}$.

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{13,0 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$.

Масса раствора соляной кислоты: $m_{\text{р-ра}}(HCl) = V_{\text{р-ра}} \cdot \rho_{\text{р-ра}} = 126,7 \text{ см}^3 \cdot 1,08 \text{ г/см}^3 = 136,836 \text{ г}$.

Масса чистого $HCl$: $m(HCl) = m_{\text{р-ра}}(HCl) \cdot \omega(HCl) = 136,836 \text{ г} \cdot 0,16 \approx 21,9 \text{ г}$.

Молярная масса $HCl$: $M(HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{21,9 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,6 \text{ моль}$.

2. Определим лимитирующий реагент по уравнению реакции $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.

На $0,2 \text{ моль } Zn$ требуется $2 \cdot 0,2 = 0,4 \text{ моль } HCl$.

Поскольку в наличии имеется $0,6 \text{ моль } HCl$, что больше $0,4 \text{ моль}$, кислота находится в избытке. Расчет ведем по цинку (недостаток).

3. Рассчитаем объем водорода.

По уравнению реакции, из 1 моль $Zn$ образуется 1 моль $H_2$. Следовательно, $n(H_2) = n(Zn) = 0,2 \text{ моль}$.

Объем водорода (н.у.): $V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 4,48 \text{ л}$.

Ответ: 1) $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$; 2) Реакция замещения; 3) Восстановитель — $Zn$, окислитель — $H^+$. Процессы: $Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$, $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$; 4) $4,48$ л.