Химия 9 класс Рабочая тетрадь Еремина Дроздов Шипарева

в. в. Еремин, А. А. Дроздов, Г. А. Шипарева РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ Тестовые С задания С I к учебнику В. В. Еремина, Н. Е. Кузьменко, А. А. Дроздова, В. В. Лунина ХИМИЯ # орофа ВЕРТИКАЛЬ 9 в. в. Еремин, А. А. Дроздов, Г. А. Шипарева РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ К учебнику В. В. Еремина, Н. Е. Кузьменко, А. А. Дроздова, В. В. Лунина ХИМИЯ Учени...................класса. ■ ШКОЛЫ. ВЕРТИКАЛЬ Москва 2013 УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Е70 Еремин, В. В. Е70 Химия. 9 кл. : рабочая тетрадь к учебнику В. В. Еремина и др. «Химия. 9 класс» / В. В. Еремин, А. А. Дроздов, Г. А. Шипаре-ва. — М. : Дрофа, 2013. — 175 [1] с. ISBN 978-5-358-10732-8 Пособие является частью УМК, основа которого учебник В. В. Еремина, Н. Е. Кузьменко, А. А. Дроздова, В. В. Лунина «Химия. 9 класс*. Рабочая тетрадь содержит большое количество заданий, ориентированных как на достижение предметных образовательных результатов, так и на формирование ключевых компетенций. УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Учебное издание Еремин Вадим Владимирович, Дроздов Андрей Анатольевич, Шипарева Галина Афанасьевна ХИМИЯ 9 класс Рабочая тетрадь к учебнику В. В. Еремина, Н. Е. Кузьменко, А. А. Дроздова, В. В. Лунина «Химия. 9 класс» Зав. редакцией Т.Д. Гамбурцева. Ответственный редактор И. Ю. Рузавина Младший редактор А. Д. Новожилова. Художественный редактор О. А. Новотоцких. Технический редактор И. В. Грибкова. Компьютерная верстка Т. В. Рыбина. Корректор Г. И. Мосякина Сертификат соответствия № РОСС RU. АЕ51. Н 16238. ш Подписано к печати 17.10.12. Формат 70 х 90 Vie- Бумага офсетная. Гарнитура «Школьная*. Печать офсетная. Уел. печ. л. 14,0. Тираж 1000 экз. Заказ №4596. ООО «Дрофа*. 127018, Москва, Сущевский вал, 49. Пред.тоження и замечания по содержанию и оформлению книги просим ыаправ.^ять в редакцию общего образования издательства «Дрофа»: 127018, Москва, а/я 79. Тел.: (495) 795-05-41. E-mail: [email protected] По вопросам приобретения продукции издательства «Дрофа* обращаться по адресу: 127018, Москва, Сущевский вал, 49. Тел.: (495) 795-05-50, 795-05-51. Факс: (495) 795-05-52. Сайт ООО «Дрофа»: ww-w.drofa.ru Электронная почта: [email protected] Тел.: 8-8(Ю-200-05-50 (звонок по России бесплатный) Отпечатано в ОАО «Кострома*, 156010, г. Кострома, ул. Самоковская, 10 ISBN 978-5-358-10732-8 ©ООО «Дрофа*, 2013 Предисловие Уважаемые девятиклассники! В этом учебном году вы продолжите изучение химии и расширите свои представления о веществах окружающего мира. 9 класс — время для раздумий в отношении своей образовательной перспективы, и в частности в отношении предмета химии. Для кого-то химия уже стала любимым школьным предметом, и, возможно, вы будете изучать её на углублённом уровне в 10—11 классах. Кому-то химия даётся не так легко, и в старшей школе изучение предмета ограничится базовым курсом. Кто-то завершит своё химическое образование в школе, другие его продолжат. Но независимо от этого химия будет сопровождать вас на всём жизненном пути... «Связь химии с профессиональными задачами имеет очень большое значение, и это — уже достаточное основание для её изучения. Тем не менее существует ещё более важная причина. Будучи фундаментальной наукой, тесно связанной почти с любым проявлением наших контактов с материальным миром, химия представляет собой неотъемлемую часть общечеловеческой культуры »^. Продолжать изучение химии вы будете, используя учебник «Химия. 9 класс» для общеобразовательных учреждений авторов В. В. Еремина, Н. Е. Кузьменко, А. А. Дроздова, В. В. Лунина (М.: Дрофа) и рабочую тетрадь, которую вы держите. В рабочей тетради приведены задания различных типов: одни требуют от вас знания программного материала, другие побуждают сравнивать и анализировать, третьи расширяют границы школьного учебника и направлены на развитие ваших интеллектуальных способностей. Некоторые задания отмечены условными значками: ^ Химия — в центре наук. В 2 ч. / Т. Браун, Г. Ю. Лемей. — М.: Мир, 1983. в л — задания с выбором одного правильного ответа. В этих заданиях необходимо обвести (подчеркнуть) букву правильного ответа; — задания с выбором нескольких правильных ответов. В этих заданиях необходимо обвести буквы правильных ответов, а затем записать их в алфавитном порядке в строку «Ответ»; — задания предполагают работу с приведённым текстом; — задания, для выполнения которых нужен опыт наблюдения за химическими превращениями; * — задания на сообразительность или требующие знания материала, выходящего за рамки учебника. В конце каждого параграфа есть значок [Т] — «Обратите внимание». Здесь рекомендуется записывать то, на чём акцентировал внимание учитель на уроке, домашнее задание к следующему уроку, тему сообщения и т. д. В конце каждой главы приведены тренировочные варианты контрольных измерительных материалов для подготовки к контрольным работам. Варианты к главам 2—4 приведены в формате государственной итоговой аттестации (ГИА). Авторы искренне желают вам успешной учёбы и надеются, что данная рабочая тетрадь поможет вам. Свои отзывы и замечания вы можете отправлять авторам по электронной почте, адрес которой: [email protected]. Авторы ГЛАВА 1 Стехиометрия. Количественные отношения в химии АДоль — единица количества вещества 1. Заполните схемы 1 и 2. Схема 1 Количество вещества Схема 2 Число (постоянная) Авогадро 2. Сколько атомов ртути находится в медицинском термометре, если её количество составляет 0,05 моль? 3. Посчитано, что в воздушном пространстве над столицей России в среднем на каждого москвича приходится 9,03 • 10^^ молекул озона Од. Рассчитайте количество вещества озона (в молях), приходящегося в среднем на каждого жителя Москвы. 4. Рассчитайте количество вещества аммиака NHg, если известно, что количество атомов водорода в нём составляет: а) 0,12 моль; б) 54 моль. 5. Сколько молей протонов содержится в одном моле: а) магния; б) кислорода; в) оксида углерода(1У)? ш М олярная масса 1. Заполните схему 3. Схема 3 Молярная масса 2. Такие драгоценные камни, как рубин и аметист, содержат в своём составе в качестве главного компонента оксид четырёхвалентного элемента. Определите формулу этого соединения, если известно, что его молярная масса равна 60 г/моль. 3. Рассчитайте количество вещества: а) в 3,15 г азотной кислоты; б) в 185 г гидроксида кальция; в) в 48 г сульфата меди(П). 4. Рассчитайте массу: а) 3,5 моль фосфорной кислоты; б) 2 моль гидроксида железа(1П). 8 5. Не пересолен ли куриный бульон, если в него добавлено 0,25 моль поваренной соли, а по рецепту необходимо добавить половину столовой ложки соли? Масса соли в столовой ложке составляет 25 г. 6. Масса образца сероводорода H2S равна 1,7 г. Вычислите число молекул сероводорода в данном образце. 7. В организме взрослого человека содержится около 5 г железа, причём почти 2/з этого количества входит в состав гемоглобина. Рассчитайте, сколько атомов железа находится: а) в гемоглобине; б) в человеческом организме в целом. 8. Образец вещества массой 66 г содержит 9,03 • 10^^ молекул. Определите молярную массу этого вещества. 9. Заполните таблицу 1. Расчёты по химическим формулам Таблица 1 НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ХИМИЧЕ- СКАЯ ФОРМУЛА МОЛЯРНАЯ МАССА, г/ моль МАССА, г КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, моль число ЧАСТИЦ Медь 1,5 Кислород 4 Оксид уг-леродо(1У) 12* 1021 Азотная кислота 9,45 10*.Вы, наверное, помните стихотворение К. И. Чуковского: Муха, Муха-Цокотуха, Позолоченное брюхо! Муха по полю пошла. Муха денежку^ нашла. Пошла Муха на базар... Купить самовар на эти деньги Муха-Цокотуха вряд ли могла, так как стоимость самовара из красной меди составляла ^ Денежка — русская медная монета, равная V2 копейки, чеканилась в 1849—1867 гг. 10 90 рублей за пуд (самовары в то время продавались по весу). Сколько атомов меди могла бы купить Муха-Цокотуха? Ш Вывод простейшей формулы вещество^ 1. Один из оксидов хрома используют в ювелирном деле для придания стразам зелёного цвета. Какова формула этого оксида, если известно, что ш(Сг) = 68,4% , w(0) = 31,6% ? ^ Параграф, включающий дополнительный материал, необязательный для изучения. п 2. В оксиде некоторого металла массовая доля кислорода равна 17% . Определите формулу оксида, если известно, что степень окисления металла равна +1. 3. Выведите химическую формулу вещества, если известно, что массовая доля натрия в нём равна 29,1%, массовая доля серы — 40,5%, массовая доля кислорода — 30,4% . 4. Красный цвет мухомора обусловлен красящим веществом мускаруфином. Определите брутто-формулу этого вещества, если массовые доли элементов в нём составляют: углерод — 65,22% , водород — 3,47% , кислород — 31,31% . 12 5. Одним из семи исторических камней Алмазного фонда является ярко-алая шпинель массой почти 400 каратов, вставленная в Большую императорскую корону. Корона изготовлена для коронации императрицы Екатерины II в 1762 г. Большой императорской короной после Екатерины II короновались в России все императоры. Выведите брутто-формулу шпинели, если известно, что массовая доля магния равна 16,9%, массовая доля алюминия — 38%, массовая доля кислорода — 45,1%. 6. Среди продуктов гниения белков было обнаружено соединение путресцин, содержаш;ее 58,82% углерода, а массовая доля азота в нём в два раза больше массовой доли водорода. Других элементов в этом вепдестве нет. Выведите формулу данного соединения. Ш 13 г асчеты по уравнениям реакции 1. Какое количество вещества кислорода необходимо для сгорания 0,25 моль сероводорода HgS? 2. Какова масса осадка, образующегося при сливании раствора, содержащего 0,6 моль гидроксида натрия, с раствором хлорида меди(И)? 3. Вычислите массу алюминия, которая потребуется для получения 1,5 моль водорода при реакции с соляной кислотой. 14 4. Определите массу карбоната калия, образовавшегося после пропускания углекислого газа через раствор, содержаш;ий 28 г гидроксида калия. 5. Определите массу осадка, полученного при сливании 74 г 30% -го раствора хлорида кальция и избытка раствора нитрата серебра. 6. Горение аммиака NHg описывается схемой: NHg-h „О. ^ N0 + HgO. Расставьте коэффициенты, преобразовав данную схему в уравнение. Заполните таблицу 2. 15 Таблица 2 Расчёты по уравнению реакции ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА МНз 02 NO HjO М, г/моль V, моль т, г Ш Е£1 Закон Авогадро. Молярный объём гозов 1. Впишите в предложения пропупденные слова. В равных____________(объёмах, массах) любых (твёрдых веществ, жидкостей, газов), находящихся при (нормальных; одних и тех же) условиях, содержится одинаковое число__________(атомов, молекул, ионов). 16 2. Заполните схему 4. Молярный объём газов Схема 4 3. Какой объём займут: а) 1,5 моль кислорода (н. у.); б) 1,5 моль метана СН4 (н. у.); в) 1,5 моль воды (4 °С)? 4. В настоящее время наружная реклама, как способ продвижения всевозможных услуг и товаров, становится всё мощнее и серьёзнее. Например, основой для неоновой рекламы служит трубка, которую заполняют неоном, а для того, чтобы придать ей свечение разных цветов, используется люминофор — специальное покрытие, пропускающее свет только одной све- 17 ТОБОЙ ВОЛНЫ. Какая масса неона потребуется для заполнения стеклянной трубки объёмом 5,6 л (н. у.)? 5. В последние годы в практике дерматологов и косметологов всё большее применение находит жидкий азот. Например, с помопцью жидкого азота можно удалять различные доброкачественные новообразования: бородавки, папилломы. Для хранения и транспортировки жидкого азота применяют специальные резервуары — сосуды Дьюара. Самый маленький сосуд вмеш;ает 5,25 кг жидкого азота. Какой объём займёт азот при нормальных условиях? 6. Заполните таблицу 3. Расчёты по химическим формулам Таблица 3 НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ХИМИЧЕ- СКАЯ ФОРМУЛА МОЛЯРНАЯ МАССА, г/моль МАССА, г КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, моль ОБЪЁМ (н. у.), л число ЧАСТИЦ Озон 1,25 Хлорово- дород 6,02 - 1026 Оксид cepbi(IV) 3,36 Аммиак 20,4 18 ш о тносительная плотность газов 1. Заполните схему 5. Относительная плотность газов Схема 5 2. Какую плотность (г/л) имеет при нормальных условиях: а) хлор; б) сероводород HgS? ^ Параграф, включающий дополнительный материал, необязательный для изучения. 19 3. При нормальных условиях газ, являющийся простым веществом, имеет плотность 2,143 г/л. Какой это газ? 4. Найдите относительную плотность: а) оксида серы(1У) по воздуху; б) воздуха по оксиду серы(1У). 5. Относительная плотность некоторого газа по водороду равна 14. Чему равна относительная плотность этого газа по воздуху? 6. 20 В соединении атомов водорода в два раза больше, чем атомов углерода; его относительная плотность по гелию 10,5. Установите формулу вещества. 7. Может ли существовать соединение хлора, относительная плотность которого меньше воздуха? Дайте обоснованный ответ. 8. Вычислите молярную массу смеси, состоящей из равных объёмов оксида углерода(П) и оксида углерода(1У). Ш 21 г асчеты по уравнениям реакции с участием газов 1. Сколько литров кислорода (н. у.) необходимо для полного сжигания 6 л водорода? 2. Аммиак NHg горит в хлоре, при этом образуются азот и хло-роводород. Рассчитайте объём хлора (н. у.), необходимый для сгорания 4 л аммиака. 3. Горение сероводорода HgS описывается схемой реакции: HgS + .SOg + .HgO. Расставьте коэффициенты, преобразовав данную схему в уравнение реакции. Заполните таблицу 4. Объёмы газов измерены при нормальных условиях. 22 Таблица 4 Расчёты по уравнению химической реакции ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА HjSjD ^2(П SOjiD ^2^(Г) Объём газов, л 1 12 4 2,4 4. Сколько литров водорода (н. у.) образуется при взаимодействии 6,75 г алюминия с соляной кислотой? 5. Вычислите массу гидроксида натрия, образовавшегося в результате взаимодействия натрия с водой, если при этом выделилось 2,24 л (н. у.) водорода. 23 6. Вычислите объём кислорода (н. у.), который образуется при разложении 227 г 3% -го раствора пероксида водорода. 7. При взаимодействии карбоната натрия с азотной кислотой образовалось 56 л газа (н. у.). Рассчитайте массу 10%-го раствора кислоты, вступившей в реакцию. Ш 24 mSMSm Ijonee сложные расчеты по уравнениям реакций^ 1. к раствору, в котором находится 42,6 г нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 11,2 г гидроксида калия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка. 2. Кусочек цинка массой 7,8 г растворили в растворе, содержащем 5,48 г хлороводорода. Найдите массу образовавшегося хлорида цинка и объём выделившегося водорода (н. у.). ^ Параграф, включающий дополнительный материал, необязательный для изучения. 25 3. к 50 г раствора с массовой долей карбоната натрия 26,5% прилили раствор, содержащий 24,5 г серной кислоты. Определите объём (н. у.) образовавшегося газа. 4. 8 г оксида меди(П) обработали при нагревании 10% -м раствором серной кислоты массой 24 г. Рассчитайте массу осадка в реакционной системе после окончания реакции. 26 5. Заполните схему 6. Выход продукта реакции Схема 6 6. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа(Ш). Рассчитайте выход продукта реакции. 27 7. При разложении 54 г карбоната кальция было получено 9,7 л (н. у.) углекислого газа. Рассчитайте выход продукта реакции. 8. Какая масса осадка образуется при взаимодействии раствора хлорида бария с раствором, содержащим 5,22 г сульфата калия, если выход продукта реакции составляет 90% от теоретически возможного? 9. До XX в. в России употребляли выражение «сурьмить волоса, бороду, усы, брови». Это выражение произошло от содержащей сурьму чёрной краски, формула которой SbgSg. Краску применяли в косметических целях. Рассчитайте выход про- 28 дукта реакции, если для получения краски массой 50 г было взято 61 г сурьмы и 32 г серы. Ш Готовимся к контрольной роботе по теме 1. « ^стехиометрия. Количественные отношения в химии» Масса одной капли дождя около 36 мг. Какое количество вещества содержит эта капля? Сколько молекул воды в ней находится? 29 2. Определите массу образца оксида серы(1У), который содержит столько же молекул, сколько атомов содержится в кусочке железа массой 1,4 г. 3. При рентгеноскопическом исследовании желудка пациенту дают выпить суспензию нерастворимого соединения, в состав которого входит 58,8% бария, 13,7% серы и 27,5% кислорода. Выведите формулу вещества, не пропускающего рентгеновское излучение. 4. Масса 11,2л (н. у.) газа равна 16 г. Определите относительную плотность этого газа по водороду. 30 5. Через раствор, содержащий 3,6 г гидроксида натрия, пропускают сероводород. Рассчитайте объём сероводорода (н. у.), необходимый для нейтрализации раствора щёлочи. 6. При взаимодействии растворов нитрата серебра и хлорида кальция было получено 5,74 г осадка. Определите массы прореагировавших солей. 7. К 20 г 5%-го раствора сульфата железа(П) добавили 20 г 8%-го раствора гидроксида натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка. 31 8. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 1260 г 30%-го раствора азотной кислоты с карбонатом кальция, если объёмная доля выхода углекислого газа составляет 75% от теоретически возможного? Ш 32 ГЛАВА Химическая реакция ШШш «Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация 1. Впишите в предложения пропущенные слова. Электрический ток — это................. Переносчики электрического тока в металлах являются ................, переносчиками электрического тока в растворах и расплавах являются _________________ Катион — это..................................................., анион — это........................................... Под действием электрического тока положительно заряженные ионы (...........) движутся к отрицательному электроду (.........), а отрицательно заряженные ионы (......) — к положительному электроду (___________________). Ионы, окружённые молекулами воды, называются_______................. 2. Допишите схемы образования ионов: а) Na____________> Na^; б) Mg ----> Mg2+; в) Cl _______—> С1-; г) 8 .......—>S2-. 33 3. На рисунке 1 показаны схемы строения ионов. Каких? Укажите заряды электродов, а также с помощью стрелок направление движения ионов в растворе. Катод ( ) Анод ( ) Рис. 1, Схемы строения ионов 4. Что показывает уравнение: K2SO4 = 2К+ + SO|“? Предложите два способа осуществления этого процесса. 5. Л Поместили в химические стаканы следующие вещества: сульфат натрия, этиловый спирт, гидроксид калия, хлорид серебра. Добавили в каждый стакан дистиллированную воду. Размешали содержимое. После чего опустили в каждый стакан электроды прибора для испытания веществ на электропроводность. Укажите визуальный эффект в каждом случае: лампочка загорается или нет. Объясните причину. Заполните таблицу 5. 34 Таблица 5 Испытание веществ на электропроводность ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ВИЗУАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ОБЪЯСНЕНИЕ 6. Только неэлектролиты перечислены в группе: ^ а) хлорид алюминия, карбонат натрия, сульфат меди(П), нитрат серебра; б) серная кислота, гидроксид калия, силикат магния, оксид углерода(1У); в) гидроксид алюминия, сульфид меди(П), кислород, сахароза; г) карбонат кальция, вода, водород, соляная кислота. 7. «Четвёртый лишний». Из групп веществ исключите (подчеркните) название лишнего; а) расплав оксида кремния(1У), раствор этанола, раствор хло-роводорода, расплав сахара; б) карбонат натрия, сульфат бария, нитрат калия, хлорид алюминия; в) кремниевая кислота, азотная кислота, серная кислота, соляная кислота. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишнее вещество в каждой группе. а) ................................................... б) ................................................... 35 8. Заполните таблицу 6. Таблица 6 Составление формул солей по соответствующим ионам ФОРМУЛА ИСХОДНОГО ВЕЩЕСТВА ИОНЫ, СОДЕРЖАЩИЕСЯ В РАСТВОРЕ Ма^иМОз А|3^ и С1- К^иСО^- Ш § 10 д иссоциация кислот, основании и солеи 1. Установите соответствие между понятием и его определением. Понятие; A) средняя соль; Б) основание; B) кислота. Определение понятия: 1) электролит, при диссоциации которого образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка; 2) электролит, при диссоциации которого образуются катионы металлов, протоны и анионы кислотных остатков; 3) электролит, диссоциируюш;ий на катионы металла и анионы кислотного остатка; 4) электролит, при диссоциации которого образуются катионы металлов и гидроксид-анионы. Ответ. А) ; Б) ;В) 36 2. Цвет метилоранжа в растворе некоторого вещества стал красным. Подчеркните формулу иона, присутствующего в указанном растворе: Са^"^, ОН”, С1”, Н^. Приведите три формулы веществ, при диссоциации которых образуется указанный вами ион. Запишите уравнения электролитической диссоциации этих веществ. 3. Цвет фенолфталеина в растворе некоторого вещества стал малиновым. Подчеркните формулу иона, присутствующего в указанном растворе: Ва^"^, ОН”, SO|”, Н+. Приведите три формулы веществ, при диссоциации которых образуется указанный вами ион. Запишите уравнения электролитической диссоциации этих веществ. 4. Составьте формулы и уравнения диссоциации следующих солей: хлорида магния, сульфата алюминия, нитрата желе-за(П1), силиката натрия, фосфата калия, сульфида лития. 5. Запишите уравнения электролитической диссоциации веществ, формулы которых: а) HF —>............................................. б) HNOg в) Са(ОН)2 — г) CUSO4 —> д) Ва(КОз)2 - 37 6. е) NaC104 —>.....................................; ж) КНСОз —>......................................; з) Na2HP04 —>.................................... В пробе воды, взятой из аквариума, были обнаружены следующие ионы: Na'^, Са^'^, Fe^'^, С1“, НСОд, SO|“. Какие вещества содержатся в аквариумной воде? Напишите уравнения диссоциации этих веществ. 7. Прочитайте текст и выполните задания к нему. 1^1 Морская вода очень сложна по составу и содержит в виде соединений практически все элементы таблицы Д. И. Менделеева. Например, в морской воде содержится около трёх миллиардов тонн золота, т. е. по массе это столько же, сколько всей рыбы в морях и океанах. В морской воде много растворённых солей. По составу солей морская вода схожа с составом крови человека. Во время Великой Отечественной войны при нехватке донорской крови советские медики в качестве кровезаменителя вводили внутривенно морскую воду. Солёный вкус воды зависит от содержания в ней хлорида натрия, горький вкус обусловлен хлоридом магния, сульфатами натрия и магния. Кроме указанных солей в морской воде растворены сульфат кальция, сульфат калия, карбонат калия и бромид натрия. 1) Озаглавьте текст. 2) На основании текста заполните таблицу 7. Ионы, присутствующие в морской воде Таблица 7 38 8. Даны правые части уравнений электролитической диссоциа- ции: а) —> Li+ + ОН-; б) —^ Sr2+ + ОН"; в) - > Н+ + NOg; г) —>Я- + НРО|"; д) —> К+ + SQ2-: е) —> FeS+ + SO|-. 9. А 10 А 11. А 12 А Запишите пропущенные формулы электролитов и расставьте коэффициенты. Катионы водорода и анионы кислотных остатков образуются при диссоциации: а) щелочей; в) кислот; б) оксидов; г) средних солей. Катионы металла и гидроксид-ионы образуются при диссоциации: а) щелочей; в) кислот; б) оксидов; г) средних солей. Катионы металла и анионы кислотных остатков образуются при диссоциации: а) щелочей; в) кислот; б) солей; г) средних солей. Верны ли следующие суждения? А. Фосфорная кислота диссоциирует ступенчато. Б. В растворе фосфорной кислоты присутствуют только ионы Н’ и РО|-. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 13. При растворении в воде 1 моль сульфата калия образуется: а) 1 моль катионов калия и 1 моль сульфат-анионов; б) 2 моль катионов калия и 1 моль сульфат-анионов; 39 в) 2 моль катионов калия и 2 моль сульфат-анионов; г) 1 моль катионов калия и 2 моль сульфат-анионов. 14. Наибольшее число ионов натрия образуется при диссоциации 1 моль веицества, формула которого: а) NaOH; в) МадР04; б) NagS; г) NagSOg. 15. Наименьшей электропроводностью обладает раствор, содер-жапдий 1 моль вещества, формула которого: ~ а) NaCl; в) AlClg; б) MgClg; г) Al2(S04)g. Ш §11 Сильные и слабые электролиты 1. Формулы только сильных электролитов представлены в ряду: а) СаСОд, HNOg, LiCl; в) НС1, CUSO4, NagSiOg; б) BaClg, КОН, HgS; г) AgNOg, Fe(OH)g, COg. 2. Формулы только слабых электролитов представлены в ряду: А] а) Mg(OH)g, HgS04, HgO; б) HgCOg, Cu(OH)g, AgCl; в) KNOg, Alg(S04)g, Ba(OH)g; г) HgS, Zn(OH)g, KgSOg. 3. Напишите уравнения электролитической диссоциации веществ, формулы которых: а) НС1 б) HF в) HgS04 40 г) 2NaOH д) 3K2SO4............................... ; е) CaS04.............................. ; ж) 2Ге(КОз)з --------------------------- ; з) Сиз(Р04)2............................. 4. Расположите формулы — Са(ОН)2» КОН, Ва(ОН)2, Ре(ОН)з — в ряд по возрастанию количества гидроксид-анионов, образующихся при диссоциации 1 моль каждого из веществ. Ответ подтвердите уравнениями электролитической диссоциации. 5. Заполните схему 7. Степень электролитической диссоциации Схема 7 41 6. Чему равна степень диссоциации электролита, если из каждых двухсот его молекул на ионы распались 40? Какой это электролит? 7. Угольная кислота — это слабая кислота, степень её диссоциации по первой ступени составляет 0,21% . Рассчитайте количество вещества катионов водорода, образующихся в растворе при диссоциации 6,2 г угольной кислоты. 8. Рассчитайте число ионов, образовавшихся при растворении в воде 0,01 моль уксусной кислоты, формула которой СНдСООН, если степень электролитической диссоциации кислоты равна 2%. 42 9*. Вы знаете, что дистиллированная вода не проводит электрический ток. Как вы можете объяснить наблюдение, сделанное немецким физикохимиком Ф. Кольраушем: электропроводность воды, оставленной в открытой платиновой чашке, повышается в 2 раза через 6 часов? Ш § 12 К ислотность среды. Водородный показатель 1. Заполните таблицу 8. Окраска индикаторов в различных средах Таблица 8 СООТНОШЕНИЕ ИОНОВ В РАСТВОРЕ ЗНАЧЕНИЕ pH ОКРАСКА ИНДИКАТОРА ФЕНОЛФТАЛЕИН МЕТИЛОРАНЖ ЛАКМУС v(H^)>v(OH-) v(OH-)>v(H^) v(H^) = v(OH-) 2. Верны ли следуюш;ие суждения? А. Кислую среду от нейтральной нельзя отличить с помош,ью фенолфталеина. 43 Б. В нейтральной среде количество вещества катионов водорода равно 10“^ моль. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 3. К растворам, содержащим: а) 0,01 моль соляной кислоты; б) 0,01 моль уксусной кислоты, добавили растворы, содержащие по 0,01 моль гидроксида натрия. Укажите pH (pH > 7,0, pH < 7,0, pH = 7,0) растворов в каждом случае. Ответ поясните. а) ...........—.............................—..-...... б) ___________________________________________________ 4. Прочитайте текст и выполните задания к нему. 'Л Кислотные дожди — результат хозяйственной деятельности человека: при сжигании топлива (бензина, угля) в атмосферном воздухе образуется огромное количество оксида углерода(1У) и оксида азота (IV). При взаимодействии этих оксидов с кислородом и атмосферной влагой образуются угольная и азотная кислоты. В 1 974 г. в Шотландии был зафиксирован «рекорд» по значению pH атмосферных осадков: значение водородного показателя дождевой воды было равно 2,4. 1) Запишите уравнения возможных химических реакций, которые привели к такому «рекорду». 2) Запишите уравнения электролитической диссоциации веществ, содержащихся в кислотных дождях. Ш 44 § 13 Реакции ионного обмена и условия их протекания 1. Проанализируйте данные таблицы 9, в которой систематизированы сведения по химическим свойствам кислот: в клетках указаны реагенты и продукты взаимодействия кислот с различными веществами. Таблица 9 Химические свойства кислот № п/п РЕАГЕНТ РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙаВИЯ РЕАГЕНТА С КИСЛОТОЙ 1 Металл, стоящий в ряду активности до водорода Соль и водород* 2 Оксид металла (основный оксид) Соль и вода 3 Щёлочь Соль и вода 4 Нерастворимое в воде основание Соль и вода 5 Соль Соль + кислота** * Запомните! В реакциях азотной кислоты с металлами водород не образуется! ** Реакция идёт, если в результате происходит связывание ионов (образуется газ и вода или выпадает осадок). Составьте уравнения химических реакций (молекулярные, полные и сокращённые ионные), конкретизирующие свойства кислот, перечисленные в таблице 9. При написании уравнений реакций в ионном виде помните, что простые вещества, оксиды на ионы не диссоциируют! 1) Соляная кислота -Ь металл -Ь 45 2) Азотная кислота + оксид металла —>_____-Ь 3) Плавиковая кислота + щёлочь —> + 4) Серная кислота + нерастворимое в воде основание -> —> ..... _ . _+ ...... 5) Фосфорная кислота + соль — ...+ 2. Проанализируйте данные таблицы 10, в которой систематизированы сведения по химическим свойствам оснований: в клетках указаны реагенты и продукты взаимодействия оснований с различными веществами. Составьте уравнения химических реакций (молекулярные, полные и сокращённые 46 ионные), конкретизируюш;ие свойства оснований, перечисленные в таблице 10. Таблица 10 Химические свойства оснований № п/ п РЕАГЕНТ РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕАГЕНТА С ЩЕЛОЧАМИ С НЕРАСТВОРИМЫМИ ОСНОВАНИЯМИ 1 Растворы кислот а) Соль и вода б) Растворимая соль и вода 2 Оксиды неметаллов Соль и вода — 3 Растворы солей Нерастворимая соль и щёлочь или растворимая соль и нерастворимое основание 1)а) б) 2) 3) 47 3. Проанализируйте данные таблицы 11, в которой систематизированы сведения по химическим свойствам солей: в клетках указаны реагенты и продукты взаимодействия солей с различными веществами. Составьте уравнения химических реакций (молекулярные, полные и сокращённые ионные), конкретизирующие свойства солей, перечисленные в таблице 11. Таблица 11 Химические свойства солей № п/п РЕАГЕНТ РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕАГЕНТА С СОЛЬЮ 1 Более активный металл Менее активный металл + соль 2 Кислота Соль + кислота 3 Щёлочь Соль + основание 4 Соль Соль + соль 1) Цинк + сульфат меди(П) + 2) Сульфит натрия -)- кислота —> -Ь 3) Карбонат натрия -Ь гидроксид бария —> + 48 нитрат свинца(П) + гидроксид калия —> + 4) Приведите пример взаимодействия солей. 4. Прочитайте текст и выполните задание к нему. В начале XIX в. английский учёный М. Фарадей изучал явление электропроводности растворов. На основании своих экспериментов он сделал правильный вывод, что переносчиками тока в растворах являются ионы. Но М. Фарадей считал, что ионы образуются под действием электрического тока («ошибка Фарадея»). Какие факты вы можете привести в доказательство того, что ионы в растворах образуются не под действием электрического тока? 5. Составьте молекулярное уравнение реакции, соответствующее сокращённым ионным уравнениям: а) Fe2+ -Ь 20Н- = Fe(OH)2i б) Си(ОН)2 + 2Н+ = Cu2+ + 2Н2О в) 2H+ + S2- = H2St 49 6. Преобразуйте схемы в ионные уравнения. К полученным ионным уравнениям составьте молекулярные. а)Н+ + ОН-----> .................................... б) 2Я^ + SQ2--> в) ЗВа2+ + 2PQ3- —> 7. Составьте сокращённые ионные уравнения, вписав пропущенные формулы. По сокращённым ионным уравнениям составьте молекулярные уравнения реакций. а)_..„.„ + SOf = BaS04l б) _ -Ь___= Н.О в) 2Я^+ =H20 + C02t Ш 50 § 14 идролиз солеи 1. Заполните таблицу 12: — приведите 2—3 формулы оснований и кислот (сильных и слабых электролитов); — в каждую клетку впишите не менее двух формул солей: а) соль образована катионом сильного основания и анионом сильной кислоты; б) соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты; в) соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты; г) соль образована катионом слабого основания и анионом слабой кислоты. Укажите название иона, по которому идёт гидролиз в растворах указанных солей, и характер среды (кислая, основная, нейтральная). Таблица 12 Гидролиз солей, образованных различными по силе электролитами ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ КИСЛОТЫ (СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) КИСЛОТЫ (СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) ОСНОВАНИЯ (СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) б) гидролиз по pH 51 Окончание табл. 12 ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ КИСЛОТЫ (СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) КИСЛОТЫ (СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) ОСНОВАНИЯ (СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ) гидролиз по pH гидролиз по pH--------- 2. Напишите уравнения гидролиза, протекающего при растворении в воде: а) сульфида натрия б) хлорида цинка 3. Составьте молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращённым ионным уравнениям: а) Fe2^+ HgO ^ FeOH+ + Н-; б) СгЗ HgO ^ СгОН2+ + Н+; в) SiO§- -f HgO ^ HSiOi + ОН-; 52 е) CN- + HgO HCN + OH“; 4. Укажите pH среды растворов следующих солей: а) CuClg —................................. б) NaNOg —................................. в) KgSiOg - ............................... е) FeClg —_________________________________ д) BaS —.................................... 5. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами, формулы которых: а) KgS + Al(NOg)g+ HgO ->__ б) Fe2(S04)g + NagCOg + HgO-----> Ш § 15 о кисление и восстановление 1. «Химическая путаница». Расставьте слова в предложениях в правильном порядке. а) Степень окисления заряд условный, который на атоме возникает, если электроны все к более электроотрицательному атому смещаются общие. 53 б) Реакции, называются, в которых элементов окислительновосстановительными степени окисления изменяются. 2. Установите соответствие между термином и его определением. Термин: А) восстановление; Б) окисление; Б) восстановитель; Г) окислитель. Определение: 1) процесс отдачи электронов, сопровождающийся увеличением степени окисления; 2) принимает электроны, понижает степень окисления и восстанавливается; 3) отдаёт электроны, повышает степень окисления и окисляется; 4) процесс присоединения электронов, сопровождающийся уменьшением степени окисления; 5) отдаёт электроны, повышает степень окисления и восстанавливается; 6) принимает электроны, понижает степень окисления и окисляется. Ответ. А) ;Б)......; Б)...; Г).... 3. Определите степени окисления атомов всех элементов в соединениях, формулы которых: а) СО; б)С02; в) OFg; г) HNOg; (9)Н280з; е) K2SO3; ж) H2SO4; 3) CaS04; и) NH4CI; к)* (NH4)2S04. 4. Дополните схемы полуреакций, указав число отданных или принятых электронов. Укажите, к какому процессу (окисления или восстановления) относится каждая полуреакция. 54 Образец: Р® + Зё - N-3 - 5ё — процесс восстановления; — процесс окисления. а) А1“_^ е - —> б) S+® ё —>; в) S+e ё —> г) S“ ё -^s 5) С“ ё -^с е) С-“ ё —> 1 > — процесс 1-2 процесс > S“2 — процесс 5. Процессу восстановления соответствует схема: в) N0 —> N-3; г) С+2 —> А а) НО б) СиО ^Н+1; —> Си+2; 6. Какая реакция из схем, приведённых ниже, не является окислительно-восстановительной? а) СиО + NHg —> Си + Ng + HgO; б) НС1 ч- NHg-> NH4CI; в) NHg -f Og -> NO + HgO; г) * NH4NOg --> NgO + HgO. 7. Установите соответствие между уравнением реакции и вепде-ством, являющимся в ней восстановителем. Уравнение реакции: A) Zn + S = ZnS; Б) S -Ь Og = SOg; B) Zn -f 2HC1 = ZnClg -b Hg; Л MnOg -H 4HC1 = Clg -H MnClg "b 2HgO. Восстановитель: 1) Zn; 2) Og; 3) HCl; 4) S; 5) MnOg; 6) Hg. Ответ. A)..; Б) ; B) ; Г) 8. Окислительно-восстановительные процессы происходят при В взаимодействии: а) алюминия и соляной кислоты; б) оксида натрия и соляной кислоты; 55 в) оксида натрия и воды; г) натрия и воды; д) меди и воды; е) меди и кислорода. Ответ. ................. Ш § 16 4-доставление уравнении окислительновосстановительных реакций 1. «Четвёртый лишний». Из групп уравнений реакций исключите (подчеркните) лишнее: а) МпОз -Ь 4НС1 = MnClg -Ь Clgl + 2Н2О; CuClg + 2NaOH = Cu(OH)2i + 2NaCl; 6NaOH + 3CI2 = NaClOg + 5NaCl -H ЗН2О; 2NaI + Cl2 = 2NaCl-hl2i; б) 2Fe -h 3CI2 = 2ГеС1з; K2CO3 + 2HC1 = 2KC1 -b H2O -b CO2!; NaOH + HCl = NaCl + H2O; CaO + CO2 = СаСОз; в) 2КМПО4 = К2МПО4 + МпОз + Оз!; 2Сп(КОз)2 = 2CuO + 4N021 + Оз1; 2А1(ОН)з = AI2O3 + ЗН2О; 2КС10з = 2КС1-ь3021. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишнее уравнение в каждой группе. а) .................................................... б) .................................................... 56 2. В схемах реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления. а) С + HNOg —> СО2 + NO2 + Н2О б) СиО + NHg-> Си + N2 + Н2О в) КСЮд + S —> КС1 + SO. г) H2S + О2-> S + Н2О д) NHg + О2-> NO + Н2О 3. Схема реакции, в которой атомы одного элемента одновременно окисляются и восстанавливаются: а) АШгд + CI2 —> AICI3 + ВГ2; б) NaOH + CI2 —> NaClO + NaCl + Н2О; в) KClOg---> KCl + O2; г) MnOg + HCl —> MnClg + CI2 + HgO. 4. Схема реакции, в которой окислитель и восстановитель — одно вещество: а) СаСОд —> СаО + СОд; б) Си(ОН)2 —> СиО + НдО; в) HgCOg —> СО2 + HgO; 2} HNOg -^ NOg ”Ь Og + HgO. 57 5. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. а) А1 + I9 —^.........................- ______________ б) FeqO. + Ко —> в) Na + Н2О —> г) CSo + О9 —^... 6. В уравнении реакции горения алюминия в кислороде коэффициент перед формулой окислителя равен: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. А А 7. Лабораторный способ получения хлора — взаимодействие оксида марганца(1У) с соляной кислотой. При этом образуется хлор, хлорид марганца(П) и вода. Коэффициент перед формулой вещества-восстановителя равен: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 8. Впишите в предложения пропущенные слова. В приведённых схемах химических реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 58 Формула пероксида водорода —........................... Атом кислорода в пероксиде водорода имеет степень окисления _____ Эта степень окисления для кислорода является промежуточной, так как низшая степень окисления для кислорода равна , а высшая —....... Следовательно, атом кислорода в ходе химических реакций может и__________, и степень окисления. Следовательно, пероксид водорода может быть и , и_______________ В химической реакции, схема которой KI + HgOg-> I2 + КОН, пероксид водорода — это , так как степень окисления кислорода................................... В химической реакции, схема которой НСЮ + HgOg ------> ---> НС1 -Ь Og + HgO, пероксид водорода — это , так как степень окисления кислорода....... Ш §17 Химические источники тока. Электрохимический ряд напряжений металлов^ 1. «Химическая путаница». Расставьте слова в предложениях в правильном порядке. ^ Параграф, включающий дополнительный материал, необязательный для изучения. 59 а) Электрический ток — электронов или ионов заряженных движение упорядоченное частиц, например. б) Устройство, в котором элементом гальваническим химическая электрическую энергия превращается в, называется. 2. 4. Установите соответствие между термином и его определением. Термин: А)электрод; Б)катод; В) анод. Определение: 1) отрицательно заряженный металлический стержень, на котором происходит окисление; 2) металлический стержень, заряженный положительно или отрицательно; 3) положительно заряженный металлический стержень, на котором происходит окисление; 4) отрицательно заряженный металлический стержень, на котором происходит восстановление; 5) положительно заряженный металлический стержень, на котором происходит восстановление. Ответ. А) ; Б) \В) 3. Верны ли следующие суждения? А А. Цинк более сильный восстановитель, чем свинец. Б. Ион алюминия более сильный окислитель, чем ион серебра Ag*. 1) Верно только А; 3) верны оба суждения; 2) верно только Б; 4) оба суждения неверны. Закончите уравнения тех реакций, которые практически осуществимы. Уравнения реакций запишите в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде. Если реакция не идёт, укажите почему. 60 А а) Си + НС1 —> .. б) Fe + CuClg —>. в) Hg + гп(К0з)2 —> г) Zn + Hg(N03)2^ 5. Через некоторое время после опускания в раствор нитрата серебра пластинки некоторого металла раствор становится голубого цвета. О каком металле идёт речь? Что произошло с пластинкой металла? Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Ш § 18 'лектролиз 1. «Химическая путаница». Расставьте слова в предложении в правильном порядке. Электролизом тока постоянного действием электрического окислительно-восстановительный процесс, вызванный называют. 61 2. Для диагностики желудочно-кишечных кровотечений лаборатории необходим хром, который получают электролизом расплава хлорида хрома(1П). Дополните рисунок 2, указав названия электродов, название процессов, протекающих на них, а также формулы частиц, движущихся к электродам. Рис. 2. Схема электролиза хлорида хрома(1П) 3. При производстве имплантов в ортопедии в качестве биосов-мостимого материала используют титан. Запишите уравнение электролиза расплава хлорида титана(П). Катод (-) Анод (-f) , процесс , процесс 4. Составьте уравнения электролиза расплавов веществ, формулы которых: 62 а) АШгд б) KI в) LiH 5. На каком из электродов — катоде или аноде — могут протекать процессы, схемы которых: а) Hg2+ + 2ё > HgO; в) S2- -2ё —> S; б) 2ЩО + 2ё >Я2 + 20Н-; г) 40Н- - 4ё >0^ + 2ЩО? На катоде протекают процессы_________________________; на аноде протекают процессы 6. При электролизе 194 г раствора хлорида ртути(П) на катоде образовалось 60,3 г металла. Вычислите массу раствора по окончании электролиза. 7*. В § 18 учебника написано: «Электролиз широко используют в разных отраслях промышленности. С его помопдью получают 63 многие ценные вещества: алюминии, натрий, калий, хлор, фтор, водород, щёлочи». Ещё электролиз используют в гальваностегии и гальванопластике. Найдите в литературе (энциклопедиях, справочниках) определения терминов. Гальваностегия —...................................... Гальванопластика — Ш tOUi I епловые эффекты химических реакций 1. Заполните схему 8. Тепловой эффект Схема 8 64 2. «Четвёртый лишний». Из групп уравнений реакций исключите (подчеркните) лишнее: а) 2СиО(^з) -Ь + ^6 кДж; ^2(г) + ^2(г) = 2NO(j,) - 180,8 кДж; + Clg^r) = 2HCl(j,) -Ь 184 кДж; ^2^4(г) ^ ^^2(г) ~ ^^^2(г) ^^2^(г) 1400 кДж; б) 2HgO = 2Hg + О2 - Q; 2AgBr = 2Ag + Brg - Q; CaO + HgO = Ca(OH)2 + Q; N2 + O2 = 2NO - Q; в) 2Сп(МОз)2 = 2CuO + 4NO2 + O2; P2O5 + ЗН2О = 2H3PO4; 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2; 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишнее уравнение в каждой группе. а) ....................................................... б) ...........................-.......................... в) ....................................................... 3. Термохимическое уравнение горения алюминия имеет вид: ^^2(г) ~ ^-^^2^3(тв) 3352 кДж. Рассчитайте, сколько выделится теплоты при образовании: а) 0,5 моль оксида алюминия; б) 25,5 г оксида алюминия. 65 4. При прокаливании карбоната кальция было затрачено 626,5 кДж теплоты. Рассчитайте объём (н. у.) образовавшегося при этом углекислого газа, если термохимическое уравнение процесса имеет вид: СаСОз(^з) = СаО(^з) -Ь C02^^^ - 157 кДж. 5. При взаимодействии 4,6 г натрия с серой выделилось 37,03 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение данной реакции. 6*. Туристы, рыбаки, садоводы, автомобилисты часто используют компактные газовые баллоны. Как правило, они заполняются пропаном. Однажды рыбаки неожиданно обнаружили, что газ стал заканчиваться. Рассчитайте, хватит ли 22 г оставшегося пропана для того, чтобы вскипятить 1,5 л воды для приготовления чая. Справочная информация. • Термохимическое уравнение горения пропана имеет вид: ^3^8(г) ^^2(г) ^^^2(г) 1223 кДж. 66 • Количество теплоты, необходимое для нагревания, рассчитывается по формуле: Q = cm At, где с — удельная теплоёмкость воды (с = 4200 Дж/°С • кг). • Температура воды, которую нужно нагревать, равна 20 °С. Ш §20 скорость химических реакции 1. Заполните схему 9. Скорость химической реакции Схема 9 67 2. В ходе некоторой реакции вещество А превращается в вещество Б. Уравнение реакции имеет вид: А —> Б. Постройте график (рис. 3), отражающий изменение количеств веществ в ходе химической реакции. Сделайте соответствующие подписи. Рис. 3. Изменение количества вещества в ходе химической реакции 3. С наибольшей скоростью с водой реагирует: А а) медь; б) магний; в) цинк; г) натрий. 4. Верны ли следующие суждения? |5| А. Горение веществ в кислороде протекает медленнее, чем на воздухе. Б. Скорость реакции с участием твёрдых веществ увеличивается при их измельчении. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 5. При 40 °С скорость некоторой химической реакции равна 0,05 моль/л • мин. При увеличении температуры на 10 °С скорость реакции возросла в 3 раза. Постройте график (рис. 4), выражающий зависимость скорости данной реакции от температуры. 68 Рис. 4. Зависимость скорости реакции от температуры 6. Заполните таблицу 13, преобразовав схемы реакций в уравнения. Таблица 13 Катализаторы, используемые в некоторых химических процессах НАЗВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СХЕМА ХИМИЧЕСКОЙ ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРОЦЕССА РЕАКЦИИ КАТАЛИЗАТОР Н2О2 ^ Н2О + ©2! SO2 + О2 ^ SO3 V2O5 Синтез аммиака N2 + H2 ^МНз Ре NH3 + O2 >N0 + H20 Pt 7. Какие факторы влияют на скорость коррозии железа: 4Fe + ЗО2 -Н 6Н2О = 4Ге(ОН)з? Как можно уменьшить скорость этой реакции? 69 ш 1. §21 Обратимые реакции. Химическое равновесие^ «Четвёртый лишний». Из групп уравнений реакций исключите (подчеркните) лишнее: а) CuClg + 2NaOH = Cu(0H)2i + 2NaCl; K2CO3 -f 2HC1 = 2KC1 HgO -h С02?; NaOH -b HCl = NaCl -b H2O; H2 + I2 = 2HI; б) C-h CO2 <=^ 2CO; Na2S03 + 2HNO3 = 2NaN03 -f H2O + ЗОз!; >2NH, N2 -H ЗН2 « 2SO2 + O2 '3’ :^2SO. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишнее уравнение в каждой группе. б) ................................... ................... 2. «Химическая путаница». Расставьте слова в предложениях в правильном порядке. а) Химическое равновесие — реакции всех веществ количества не меняются состояние, при котором участвующих в обратимой во времени. ^ Параграф, включающий дополнительный материал, необязательный для изучения. 70 б) Если оказывать внешнее на систему, то равновесие в сторону находяш;уюся в состоянии сместится равновесия воздействие ослабления этого воздействия. 3. Приведены схемы реакций. Преобразуйте их в уравнения и определите, в какую сторону сместится равновесие при повышении температуры: а) N2 + О2 ^ N0 - Q ...................................; б) Ее + Н2О < ^ ЕезО^ + Н2 + Q.......................> в) С + Н2О СО + Н2 - Q............................... 4. Приведены схемы реакций. Преобразуйте их в уравнения и определите, в какую сторону сместится равновесие при повышении давления: ^2{г) ^2(г) ^ ^(т) ^^2(г) ^ в) <- ::>CSo..^ + HpS,,, + Q '2(г) ' ■^^2'^(г) 5. Какие факторы способствуют увеличению выхода прямых реакций, схемы которых: ^^2(г) ^2(г) ^ - ^^3[г) + Q б) + Оз(р) <—^ Zn0(^3j + S02(p) + Q 6. На состояние химического равновесия в системе: ^2(г) ^^2(г) ^ ±2NH3(,j + Q 71 7. не влияет: а) изменение количества исходных веществ; б) изменение давления; в) изменение температуры; г) катализатор. В 1867 г. английский технолог Генри Дикон разработал непрерывный способ получения хлора путём каталитического окисления хлороводорода кислородом воздуха над медным катализатором, схема реакции: V) ^2(г) ^ ~ ^^2(г) ^2^(г) Какие факторы способствуют смещению химического равновесия в сторону продуктов прямой реакции? Ш Готовимся к контрольной работе по теме «Химическая реакция» ЧАСТЬ 1 В каждом из заданий А1 —А1 9 даны четыре варианта ответа^ из которых только один правильный. Номер этого ответа обведите кружком. А1. Сильным электролитом является вещество, формула которого: 1)НС1; 2)Н20; 3)Щ80^; 4) HgS. А2.Слабым электролитом является вещество, формула которого: l)HNOg; 2)H2S; 3) H2SO4; 4) HCl. 72 АЗ.Формула вещества, при диссоциации которого в качестве катионов образуются только ионы водорода: 1)СН4; 2)NaHCOg; 3) НС1; 4)СаН2- А4.Формула вещества, при диссоциации которого в качестве анионов образуются только ионы ОН": 1)Си(ОН)С1; 2)А1(ОН)з; 3) КОН; 4)СНдСООН. А 5.Наибольшее количество ионов Na^ образуется при диссоциации 1 моль: 1) фосфата натрия; 3) сульфата натрия; 2) гидроксида натрия; 4) гидросульфида натрия. А6.Наибольшее количество ионов РО^" образуется при диссоциации 1 моль: 1) фосфорной кислоты; 3) гидрофосфата калия; 2) фосфата натрия; 4) фосфата кальция. А7.Выпадение осадка наблюдается при сливании растворов: 1) хлорида магния и гидроксида калия; 2) сульфата натрия и соляной кислоты; 3) карбоната калия и азотной кислоты; 4) гидроксида натрия и серной кислоты. А8.Образование газа наблюдается при взаимодействии: 1) сульфата натрия и гидроксида бария; 2) гидроксида натрия и соляной кислоты; 3) карбоната калия и азотной кислоты; 4) гидроксида меди(П) и азотной кислоты. А9.Образование слабого электролита (воды) происходит в результате взаимодействия растворов: 1) хлорида алюминия и гидроксида натрия; 2) гидроксида бария и азотной кислоты; 3) сульфида калия и серной кислоты; 4) сульфата цинка и гидроксида кальция. А10. Уравнение окислительно-восстановительной реакции: 1) BaO + S02 = BaSOg; 2) K2SO4 + BaCl2 = BaS04 + 2КС1; 73 3) Zn + H2SO4 = ZnSO^ + H2; 4) Na2SOg + 2HC1 = SO2 + H2O + 2NaCl. A11. Процессу восстановления соответствует схема: 1) СО —> С+4; 3) —> S-2; 2) N-3 > N+2; 4) CI-1 —> CIO. А12. В окислительно-восстановительной реакции, схема которой NHg + О2 —> NO -Ь HgO, коэффициент перед формулой восстановителя равен: 1)5; 2)4; 3)3; 4)2. А13. В окислительно-восстановительной реакции, схема которой NHg + О2 —> N2 + HgO, коэффициент перед формулой окислителя равен: 1)5; 2)4; 3)3; 4)2. А14. На катоде протекает процесс, схема которого: 1) S2- -2ё —>8; 3) 2С1- -2ё —> CI2; 2) 40Н- - 4ё-> О2 + 2Н2О; 4) Сп2+ -Ь 2ё-> Си°. А15. С наибольшей скоростью протекает реакция между раствором серной кислоты и металлом: 1) медью; 3) алюминием; 2) свинцом; 4) железом. АТб.Скорость реакции разложения пероксида водорода увеличится, если: 1) добавить оксид марганца(1У); 2) понизить температуру; 3) увеличить давление; 4) добавить в систему кислород. А17.В реакции, схема которой СО + Нд ^ СО2 + СН4 + Q, равновесие сместится вправо (->): 1) при увеличении количества веш;ества СН^; 2) при увеличении давления; 74 3) при повышении температуры; 4) при добавлении катализатора. А18.При одновременном понижении температуры и повышении давления равновесие сместится вправо в системе: ^2(г) ^2(г) ^ 2) ^ ±2NO(,)-Q; =±COCl2(,,-Q; 3) С02(р) + с 2CO/j,4 + Q; 4) 2S02(p) + 02(р) А19.Термохимическое уравнение синтеза аммиака Ng + ЗН2 = 2NH3 + 92 кДж. Количество теплоты, которое выделится при образовании 8,96 л аммиака, равно: 1) 1,84кДж; 3) 36,8 кДж; 2) 18,4 кДж; 4)12,ЗкДж. ЧАСТЬ 2 При выполнении заданий В1, В2 выберите правильные ответы и обведите их номера. Запишите выбранные цифры в порядке возрастания в строку «Ответ». В заданиях ВЗ, В4 на установление соответствия запишите в строку ответа выбранные вами цифры: каждой букве соответствует одна цифра. В1. Необратимо протекают реакции между растворами: 1) гидроксида бария и серной кислоты; 2) сульфата натрия и азотной кислоты; 3) нитрата бария и хлорида калия; 4) карбоната калия и соляной кислоты; 5) сульфата магния и нитрата натрия; 6) хлорида алюминия и гидроксида калия. Ответ. В2. Схеме преврапдения мических реакций: 1) 2802+ 0з?=^280з; 2) 2Н28 + Оо = 8 + 2Н2О; ^ 8'*"* соответствуют уравнения хи- 75 3) 4FeS + 7O2 = ЗГезОз + 4SO2; 4) 2H2S + ЗО2 = 2SO2 + 2H2O; 5) С + 2H2SO4 = СО2 + 2SO2 + 2Н2О; 6) 4Mg + 5H2SO4 = 4MgS04 + H2S + 4H2O. Ответ.................. ВЗ. Установите соответствие между исходными веществами и сокращённым ионным уравнением реакции. Исходные вещества: A) H2SO4 и Са(ОН)2; Б) СаСОд и HNOg; B) НС1 и Ва(ОН)2; Г) AgNOgHNaCl. Сокращённое ионное уравнение: 1) Ag+ + Cl- = AgCl; 2) + ОН- = HgO; 3) CaCOg + 2Н^ = Са2+ + COg + HgO; 4) 2Н"^ + SQ2- -f Са2^ -f 20Н“ = CaS04 + + Н2О; 5) Са2+ + SOf- = CaS04; 6) COl~ + 2H^ = CO2 + HgO. Ответ. A) ; Б) ;B) ; Л B4, Установите соответствие между ческой реакции и условиями в сторону прямой реакции. Уравнение реакции: (г) A) 2НВг B) ^2(г) ^^2(г) ^ В) Feg04(.j,g) + 4CO(j,) “ ^2(г) ^^2(ж) ±2NHg(,) + Q; ~ 3Fe(TB) + 4002(1.) >200 Г) 200(b) ^2(г) ^ 2(г) + Q. уравнением обратимой хими-смещения равновесия в ней Условия смещения химического равновесия: 1) повысить температуру; 2) понизить температуру; 3) повысить температуру, повысить давление; 4) понизить температуру, понизить давление; 5) повысить температуру, понизить давление; 6) понизить температуру, повысить давление. Ответ. А) ; Б) ; В) ; Г) 76 ЧАСТЬ 3 Б задании С1 необходимо составить уравнения реакций^ отражающих взаимосвязь между веществами. Задание С2 — комбинированная расчётная задача, для которой необходимо привести подробное решение. Ответы записывайте чётко и разборчиво. С1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: MgO ^ MgClj X Mg(N03)2. Назовите вещество X. Для превращения 1 запишите полное и сокращённое уравнения реакций. С2. Рассчитайте массу металла и объём (н. у.) газа, образовавшихся при электролизе 540 г 10% -го раствора хлорида меди(П). 77 ГЛАВА Неметаллы §22 Об щая характеристика неметаллов 1. Верны ли следующие суждения? А А. Атомы элементов-неметаллов на внешнем уровне имеют 4—7 электронов. Б. Все элементы-неметаллы входят в состав главных подгрупп. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 2. «Четвёртый лишний». Из групп элементов исключите (подчеркните) символ лишнего: а) F, Р, Н, Sn; б) О, Si, S, Те; в) С, Si, Р, С1; г) Mg, К, Ре, I. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишний элемент в каждой группе. б)__________________________________________________________ б)..............................................—........... г)---------------------------------------------------------- 78 3, Вам даны формулы трёх простых веществ — неметаллов. Вещества в группе объединены общим(и) признаком(ами). Определите этот(и) признак(и). а) О2, Н2, N2*....................................-........; б) С (уголь), S, Р:__________________________________________ 4. Впишите в предложения пропущенные слова. Простые вещества — неметаллы, как правило, ..... металлическим блеском, ............электрический ток, являются ________ проводниками теплоты. Химиче- ская связь в простых веществах — они имеют решётку. кристаллическую 5*. В группах а—в приведена этимология названий химических элементов-неметаллов. Заполните пропуски в соответствии с найденным принципом, в скобках запишите символы элементов: а) «разрушающий» (F) — «....................» (С1) — «зловонный» (......) — «фиолетовый» (....) — «неустойчивый» (.................................); б) «рождающий кислоты» ( ) — «______________» (S) — «луна» (.....) — «земля» ( ); в) «.................» (N) — «светоносный» (.......) — «жёлтый пигмент» (______) — «средство против монахов» ( ). Ш 79 §23 X лор 1. Впишите в предложения пропуш;енные слова. Хлор —...........................газ с едким ............... Так как ^возд^^^г) ^________’ хлор примерно в_____________ раза_______________воздуха. Хлор —_______________газ. 2. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты методом электронного баланса. В каждом уравнении укажите окислитель и восстановитель. а) CI2 + А1 —>............................................ б) CI2 + Р---^ 3. Хлор при растворении в воде частично с ней реагирует. Уравнение реакции имеет вид: CI2 + Н2О ^ НС1 + нею - Q. Дайте характеристику реакции по следующим признакам: а) изменение степени окисления........................ б) обратимость в) тепловой эффект 4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: ■^NaCl а) НС1--> CI2--> CUCI2 Для превращения 3 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 80 1) 2) 3) б) водород 1 2 3 —> хлороводород > хлор > хлорид фосфора(У) Для превращения 2 укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления, расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 1)..........................................................-. 2).......................................................... 3)................................................... 5. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: НС1 . . Na ^ ЭЛ. ток , ОКСИД марганца(1У)----> А|---> Ь-----> А 81 6. Установите соответствие между свойством хлора и областью его применения. Свойство хлора: A) Нз + С1з = 2НС1; Б) 2CI2 + 2Са(ОН)2 = = CaCl2 + Са(С10)2 + 2Н2О; B) взаимодействие с органическими веществами; Г) сильный окислитель. Область применения: 1) производство хлорной извести; 2) отбеливание ткани и бумаги; 3) производство пластмасс; 4) производство хлороводо-рода; 5) производство растворителей. Ответ. А)___; Б) ; В) ; Г) ......... 7*. Для отбеливания бумаги и тканей Клод Луи Бертолле впервые в 1788 г. применил «жавелевую воду». Для её получения Бертолле пропускал хлор через холодный раствор гидроксида калия. Напишите уравнения реакции получения «жавелевой воды», учитывая, что при этом образуются два разных соединения, степени окисления хлора в которых равны -1 и +1. 8. В баллоне содержится 3,55 кг сжиженного хлора. Какой объём займёт этот газ при н, у.? 9. При взаимодействии оксида марганца(1У) с соляной кислотой образовалось 56 л хлора (н. у.). Найдите массу 36,5%-й соляной кислоты, вступившей в реакцию. 82 10. 14 г железа сожгли в 5,6 л хлора (н. у.). Определите массу образовавшейся соли. Ш §24 X лороводород и соляная кислота 1. На рисунке 5 показан лабораторный способ получения хлоро-водорода. Подпишите названия реактивов и оборудования, а также составьте уравнение происходяш;ей в приборе реакции. 83 2. 3. В в каких предложениях говорится о хлороводороде, а в каких — о соляной кислоте? а) Бесцветный газ, тяжелее воздуха; б) образуется при взаимодействии хлора с водородом; в) изменяет окраску лакмусовой бумажки; г) заполняет весь объём сосуда; д) может иметь плотность больше, чем плотность воды. О хлороводороде речь идёт в предложениях О соляной кислоте речь идёт в предложениях Соляную кислоту можно получить: а) при взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой; б) растворением хлороводорода в воде; в) при взаимодействии водорода с хлором; г) при нагревании кристаллического хлорида натрия с концентрированной азотной кислотой. Ответ......... 84 4. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) соляная кислота — сильный электролит б) соляная кислота способна легко очистить железный гвоздь от ржавчины в) качественной реакцией на хлорид-анионы является взаимодействие с катионами серебра 5. Укажите, с какими из веществ, формулы которых: CuClg, AgF, Си, Zn(OH)2, CuO, Al, K2SO4, будет реагировать соляная кислота. Напишите уравнения соответствующих реакций. 6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) NaCl НС1 NaCl Cl2t 1).......................................... 2)__________________________________________ 3).......................................... 12 3 б) водород —> хлороводород > хлорид железа(Ш) > хлорид серебра Для превращения 3 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1).......................................... 2) ......................................... 85 3) 7. Простое вещество А зеленовато-жёлтого цвета с едким запа- д хом реагирует с серебристо-белым металлом Б, в результате чего образуется поваренная соль. При действии на кристаллы поваренной соли концентрированной серной кислотой образуется бесцветный газ В, хорошо растворимый в воде. Запишите формулы веществ А, Б и В, а также уравнения реакций, о которых идёт речь. 8. При взаимодействии хлора и водорода образовалось 20 л хло-роводорода (н. у.). Образовавшийся хлороводород растворили в 100 мл воды (плотность воды 1 г/мл). Вычислите объём хлора, вступившего в реакцию, а также массовую долю хлорово-дорода в образовавшемся растворе. 86 9. При взаимодействии 10 г сплава, состоящего из магния и серебра, с соляной кислотой образовалось 6,72 л газа (н. у.). Определите массовые доли металлов в сплаве. 10. Хлороводород, образовавшийся при действии концентрированной серной кислотой на 23,4 г поваренной соли, пропустили через раствор, содержащий 14 г гидроксида калия. Укажите pH образовавшегося раствора (pH > 7,0 или pH < 7,0). Ответ поясните соответствующими расчётами. 87 ш §25 алогены 1. Дайте характеристику галогенов (табл. 14), исходя из их положения в Периодической системе Д. И. Менделеева. Таблица 14 Характеристика галогенов ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ F С1 Вг 1 Порядковый номер Заряд ядра Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома* Электроотрица- тельность* Степени окисления Формула водородного соединения 88 Окончание табл. 14 ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ F С1 Вг 1 Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер * Показать стрелкой увеличение данного свойства. 2. Установите соответствие между формулой простого вещества и его агрегатным состоянием при н. у. Формула простого вещества: Агрегатное состояние: A) CI2; Б) Вгз; B) F2i Г) Ц. Ответ. А) ; Б)__________Б) 1) зеленовато-жёлтый газ; 2) тёмно-серые кристаллы; 5) красно-бурая жидкость; 4) светло-жёлтый газ; 5) жидкость коричневого цвета. ; Л 3. Закончите уравнения реакций. В каждом уравнении укажите окислитель и восстановитель. а) КВг + CI2 —>........................................... ..-.......................................................) б) А1 + Вгз —> ........................................... в) Zn -Ь 1о —> гГ Н.О + F. —^ 89 4. 5. А Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) НВг 1) 2)..... 3) ^ ^ NaBr--> Вг. ^НВг б) иодид натрия калия 1).............. 2)______________ иод иодид алюминия иодид 3) Плавиковая кислота может содержать в качестве примеси соляную кислоту. Как это доказать? Запишите соответствующее уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. 6. При действии соляной кислотой на 36 г смеси, состоящей из магния и оксида магния, образовалось 11,2 л газа (н. у.). Рассчитайте массу хлороводорода, пошедшего на взаимодействие с указанной смесью. 90 7. Плотность паров некоторого галогеноводорода по гелию равна 5. Установите формулу галогеноводорода. Ш §26 •ера 1. Дайте характеристику кислорода, серы, селена как химических элементов (табл. 15), исходя из их положения в Периодической системе Д. И. Менделеева. Таблица 15 Характеристика элементов кислорода, серы, селена ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ О S Se Порядковый номер Заряд ядро 91 Окончание табл. 15 ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ О S Se Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома* Электроотрицательность * Степени окисления Формула водородного соединения Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер * Показать стрелкой увеличение данного свойства. 2. Укажите на числовой прямой (схема 10) характерные степени окисления (с. о.) атома серы. Под ними запишите формулы соединений, в которых сера проявляет указанные степени окисления. Формулы соединений серы выберите из следую-ш;его перечня: SOg, SOg, HgSOg, HgS, SFg, H2SO4, FeS, CuSO^, S, NagSOg, AI2S3, NaHS04. Схема 10 Соединения серы в характерных степенях окисления с. о. серы 92 3. Заполните таблицу 16. Аллотропные модификации серы Таблица 16 МОДИФИКА- ЦИЯ ФОРМА КРИСТАЛ- ЛОВ ЦВЕТ РАСТВОРИМОСТЬ В ВОДЕ ЭЛЕКТРО- ПРОВОД- НОСТЬ Ромбическая Моноклинная Пластическая 4. Заполните таблицу 17, в которой отражены химические свойства серы. Допишите уравнения реакций. Таблица 17 Химические свойства серы СЕРА - ВОССТАНОВИТЕЛЬ 5° > ИЛИ S" СЕРА - ОКИСЛИТЕЛЬ $0 ^ 5... 4ё 1 ^ , S + O2 = 2ё , 1 S + H2 = 6ё 2ё 1 » < 1 S + F2 = S + Na = 4ё 1 » , S + HN03 = S02 + N02 + H20 5. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) сероводородная кислота — слабый электролит и не полностью распадается на ионы ............................ б) при взаимодействии сероводорода с щёлочью могут образовываться как средние, так и кислые соли______________ 93 в) качественная реакция на сульфид-анионы — выпадение осадка чёрного цвета сульфида меди(И) 6. На рисунке 6 показан способ получения сероводорода в лаборатории. Подпишите названия реактивов и оборудования, а также составьте уравнение происходягцей реакции. Рис. 6. Получение сероводорода 7. А При пропускании сероводорода через бромную воду раствор становится бесцветным и образуется бледно-жёлтый осадок. Составьте уравнение реакции. Какие свойства (окислительные или восстановительные) проявляет сероводород в данной реакции? 8. Из данного перечня веш;еств: кислород, сера, вода, гидроксид натрия, оксид углерода(1У), оксид калия — выберите те, с которыми взаимодействует оксид серы(1У). Напишите уравнения соответствуюш;их реакций. 94 9. Расставьте коэффициенты в схемах реакций методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель в каждом случае. а) SO2+ CI2+ Н2О—> H2S04-b НС1 б) SO2 + Н2 —^ Н2О -ь S 10. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции. Исходные вещества: Л) H2S + О2 —>; Б) H2SO3 + Na20 —>. Продукты реакции: 1) H2SOg; 2) SO2 + Н2О; 3) NagSOg; 4) NagSOg -Ь Н2; 5) Na2S04 -f- HgO; 6) NagSOg + HgO. Ответ. A) __; Б)__ 11. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: ^ FeS H,S SO, а) S Для превращения 3 укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления, расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса. 1).......................................................... 2)......................................................-... 95 3) 1 2 б) сульфид железа(П) —> оксид серы(1У) —> сульфит нат- 3 рия —> оксид cepbi(IV) 1) .......-..................................................... 2).............................................................. 12. Напишите уравнения реакций, иллюстрируюш;их схему: SO —^ S+4 —> S+4 —> S+6. 13. Рассчитайте объём кислорода (н. у.), необходимый для сжигания 35,2 г сульфида железа(П). 14. Вычислите объём сероводорода, вступившего в реакцию горения, если в результате образуется 37,3 л (н. у.) сернистого газа. Объёмная доля выхода продукта реакции составляет 90% от теоретически возможного. 96 15. в результате сгорания порции сероводорода объёмом 11,2 л (н. у.) в избытке кислорода выделилось 280,85 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение горения сероводорода. 16. Вычислите относительную плотность оксида серы(1У) по водороду и воздуху. 97 17. Через раствор гидроксида калия пропустили 16,8 л (н. у.) сернистого газа. Рассчитайте массу кислой соли, образовавшейся при этом. 18*.10,8 г алюминия сплавили с 14,4 г серы. Полученный продукт обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём (н. у.) выделившихся при этом газов и назовите их. Ш 98 3. §27 герная кислота 1. Верны ли следующие суждения? [^1 А. При разбавлении концентрированной серной кислоты нужно приливать кислоту к воде. Б. Концентрированная серная кислота способна отнимать воду от органических веществ. 1) Верно только А; 3) верны оба суждения; 2) верно только Б; 4) оба суждения неверны. 2. Раствор серной кислоты реагирует: В а) с алюминием; г) с хлоридом натрия; д) с гидроксидом железа(1П); б) с медью; в) с оксидом меди(П); Ответ. .............. е) с сульфатом бария. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) при взаимодействии концентрированной серной кислоты с активными металлами (в ряду активности металлы расположены до алюминия) образуется сульфат металла, сероводород и вода; б) при взаимодействии концентрированной серной кислоты с малоактивными металлами (в ряду активности металлы расположены после водорода) образуется сульфат металла, оксид серы(1У) и вода. В приведённых уравнениях расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 99 4. Приведите не менее пяти уравнений реакций, в результате которых получается сульфат цинка. 5. Одна из промежуточных стадий в производстве серной кислоты — обратимая реакция, уравнение которой имеет вид: 2SO2 + О2 < ^ 2SO3 + Q. В какую сторону сместится химическое равновесие: а) при повышении температуры в системе; б) при повышении давления; б) при использовании в качестве катализатора оксида вана-дия(У)? 6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) S ^ SO2 ^ SO3 ^ H2SO4 Л...........-......................................... 2).................................................... 3).................................................... 12 3 б) сероводород -> сернистый газ -—> серный ангидрид-> серная кислота Л 2) 3).. 100 7. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: СиО НгО г, В ^г. 8. Масса стакана с раствором серной кислоты равна 244 г. Какова будет масса стакана с раствором после окончания реакции, если в него внести 56 г порошка железа? 9. При взаимодействии 196 г раствора серной кислоты с избытком раствора хлорида бария выпал осадок массой 93,2 г. Определите массовую долю серной кислоты в исходном растворе. 101 10*. Устаревший способ получения серной кислоты заключается в прокаливании в реторте железного купороса FeS04 • THgO. При этом железный купорос сначала теряет кристаллизационную воду, а затем разлагается по уравнению: 2FeS04 = Fe20g -Ь SO2 + SO3. Серный ангидрид, взаимодействуя с водой, образует серную кислоту. Этот способ получения объясняет её старинное название — купоросное масло. Рассчитайте, какую массу 50%-го раствора серной кислоты можно получить из железного купороса массой 69,5 г. А 11. При взаимодействии хрупкого светло-жёлтого вещества А с купоросным маслом (вещество Б) образуется тяжёлый газ В, имеющий резкий запах. Газ В реагирует с газом Г, имеющим запах тухлых яиц, с образованием вещества А. Запишите формулы веществ А, Б, В, Г, а также уравнения реакций, о которых идёт речь. 102 ш §28 .зот 1. Дайте характеристику азота, фосфора и мышьяка как химических элементов (табл. 18), исходя из их положения в Периодической системе Д. И. Менделеева. Таблица 18 Характеристика элементов азота, фосфора и мышьяка ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ N Р As Порядковый номер Заряд ядро Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома* Электроотрицатель- ность* 103 Окончание табл. 18 ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ N Р As Степени окисления Формула водородного соединения Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер * Показать стрелкой увеличение данного свойства. 2. Укажите на числовой прямой (схема 11) характерные степени окисления (с. о.) атома азота. Под ними запишите формулы соединений, в которых азот проявляет указанные степени окисления. Формулы соединений азота выберите из следую-ш;его перечня: NOg, NgOg, HNOg, NHg, HNOg, NO, NgO, Ng, NagN, NgOg, NaNOg, KNOg, NH4CI. Схема 11 Соединения азота в характерных степенях окисления О с. о. азота 3. Всё живое нуждается в азоте. Но, находясь в атмосфере, со-держаш;ей 78% азота, живые организмы оказываются в положении героя древнегреческих мифов Тантала, который, испытывая голод и жажду, не мог воспользоваться окру-жаюш;ими его плодами деревьев и водой. Подавляюш;ее большинство живых организмов, кроме нескольких видов бактерий, не могут усваивать азот в виде простого вещества. На основании строения молекул азота объясните этот факт. 104 4. Три цилиндра наполнили газами: азотом, сероводородом, оксидом серы(1У) — и поместили в кристаллизатор с водой (рис. 7). Какой газ был в каждом цилиндре? Дайте обоснован- ный ответ. Рис. 7. Растворение различных газов в воде Цилиндр 1 —............................... Цилиндр 2 —............................... Цилиндр 3 —............................... 5. Напишите уравнения реакций, с помош;ью которых можно осуш,ествить следующие превращения: NO<--N 2 3 NHc MggN2. В одном из уравнений расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель. 2).....-....................---------------------------------- 3) ........-................................................. 105 6. Азот можно получить разложением азидов металлов в соответствии со следующей схемой: NaNc Na + N. '3 " ' ^^2 1- Эту соль используют в подушках безопасности, цель которых — замедлить движение пассажира вперёд за очень короткий промежуток времени. Подушка объёмом 112 л (н. у.) наполняется за сотые доли секунды. Рассчитайте массу азида натрия, необходимого для заполнения подушки по вышеприведённой схеме. 7. В каком из следующих минеральных удобрений, формулы которых: KNOg (калийная селитра), CO(NH2)2 (мочевина), NH4NO3 (аммиачная селитра), массовая доля азота максимальна? Ш 106 §29 кммиак 1. На рисунке 8 показан лабораторный способ получения аммиака. Подпишите названия реактивов и оборудования, а также составьте уравнение происходящей реакции. 2. В промышленности аммиак получают по реакции, схема которой: N2 -Ь Нз NHg + 91,8 кДж. Обоснуйте оптимальные условия промышленного синтеза аммиака. 107 3. Вещество А — бесцветный газ с очень резким запахом. При д сгорании в кислороде без катализатора газа А образуется газ — Б без цвета и запаха. Газ Б реагирует при комнатной температуре только с литием с образованием твёрдого вещества В. Приведите формулы и названия веществ А, Б, В. Напишите уравнения указанных реакций. 4. Какие соли образуются, если пропустить 1 моль аммиака через раствор, содержащий: а) 0,5 моль серной кислоты; б) 1 моль серной кислоты? 5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) NH3 ^ Nj NH3 NO Для превращения 3 укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления. В уравнении реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 2)___-------------------------------------------------- 12 3 —> хлорид аммония -> нитрат аммония -> б) аммиак аммиак Для превращения 2 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 108 1) 2) 3)___________________________________________________________ 6. Напишите формулы и назовите веш;ества А, Б, В. Напишите уравнения реакций, с помош;ью которых можно осуш,ествить превращения по схеме: Li А Б! —> В1. 7. Отметьте в таблице 19 знаком « + » пары веществ, между которыми возможна реакция. Таблица 19 Возможность взаимодействия веществ ФОРМУЛЫ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ NH3 HNO3 СиО (NHJ2SO, BaCl2 NaOH МНз HNO3 СиО (NHJ2SO, BaClj NaOH 109 Напишите все уравнения возможных реакций, отмеченные в таблице 19. Для одного из уравнений реакции обмена приведите полное и сокращённое ионные уравнения. 8. Пекарский порошок — это смесь солей: гидрокарбоната аммония NH4HCO3, карбоната аммония (МН4)2СОз и карбамата аммония NH4NH2COO. Все эти соли при нагревании разлагаются с выделением аммиака и углекислого газа. Образующиеся газы придают мучным изделиям при выпечке желанную пористость. Составьте уравнения реакций разложения перечисленных солей. 9. Рассчитайте объём аммиака (н. у.), который может быть получен при нагревании смеси, состоящей из 18,5 г гидроксида кальция и 13,4 г хлорида аммония. 110 10. Из 13,6 г аммиака было получено 37 г хлорида аммония. Определите выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного. Ш §30 .зотная кислота 1. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) при хранении на свету или нагревании азотная кислота разлагается 111 б) азотная кислота — сильный электролит, в водном растворе диссоциирует на ионы в) концентрированная азотная кислота — сильный окислитель 2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) KNO3 HNO3 N0 ^ NOg 2)................................................. 3) Для превращения 2 укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления. В уравнении реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса. нитрат меди(П) -> оксид азо- б) азотная кислота — 3 Ta(IV) —> азотная кислота Для превращения 3 укажите окислитель и восстановитель, процесс окисления и восстановления. В уравнении реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 112 3. Напишите формулы веш,еств А, Б, В, Г, Д и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помош;ью которых можно осу-ш;ествить превраш;ения по схеме: NH. Оо> Pt >А| Оо ж о^, H2O ^ Б| Ag, 2 . г, ^ -2. --2-^ g р -^Б!+Д' 4. Напишите уравнения реакций, иллюстрируюш;их схему: —> N+2 > --> N+3. 5. При прокаливании 52,7 г смеси нитрата калия и хлорида калия масса твёрдого вещества уменьшилась на 8 г. Вычислите массы солей в исходной смеси. 113 ш EKSI Фосфор 1. Укажите на числовой прямой (схема 12) характерные степени окисления (с. о.) атома фосфора. Под ними запишите формулы соединений, в которых фосфор проявляет указанные степени окисления. Формулы соединений фосфора выберите из следуюгцего перечня: Р4, PCI3, Н3РО4, СазРз, Рг^з» К2НРО4, РН3, Р2О5, Н3РО3, NaH2P04. Схема 12 Соединения фосфора в характерных степенях окисления +... с. о. фосфора 2. Заполните таблицу 20. Таблица 20 Аллотропные модификации фосфора АЛЛОТРОПНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ОБОЗНАЧЕНИЕ СОСТАВА ТИП КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ ВАЖНЕЙШИЕ СВОЙСТВА П4 3. Заполните таблицу 21, в которой отражены химические свойства фосфора. Допишите уравнения реакций. Таблица 21 Химические свойства фосфора ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ро---------> р или Р ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ро---------^ р - 5ё 6б Р + 02 = I-----1 Са + Р = Зё Р + CI2 = Р + НМ0з = НзР04 + М0 4. Прочитайте внимательно текст, озаглавьте его. Впишите в предложения пропущенные слова, формулы, уравнения химических реакций. Слово «спичка» происходит от формы множественного число слово «спицо» (зоострённоя деревянноя полочко). Изночольно это слово обозначало деревянные обувные гвозди. Основной элемент спички — её деревянная часть. Наиболее подходящее дерево для изготовления спичек — осина. Деревья сначала ошкуривают и очищают. Из брёвен на специальных машинах нарезается тонкое деревянное полотно. Затем оно расщепляется на прутики, которые превращают в соломку. Соломку сначала подвергают специальной обработке, чтобы предотвратить, например, отсыревание. Затем на соломку наносят спичечную массу. Масса спичечной головки на 60% состоит из_____________________ (___________________), а также из горючих веществ — серы ( ) или сульфидов металлов, например сульфида сурьмы(111) (......). Что- бы воспламенение головки происходило медленно, без взрыва, к мас- 115 се добавляют наполнители — стеклянный порошок, оксид железа ( ) и т. д. Связующим материалом является клей. Основной компонент боковой поверхности спичечного коробка (шкурки) — (....). К нему добавляют оксид марганца(1У) (____), толчёное стекло и клей. При трении головки спички о боковую поверхность спичечного коробка в точке их соприкосновения красный фосфор загорается благодаря кислороду, образующемуся при разложении бертолетовой соли. Таким образом, огонь рождается в шкурке. Он и поджигает головку спички. Затем вспыхивает сера или сульфид сурьмы{111)______________________ А уже потом загорается Ш §32 ^^осфор ная кислота 1. Раствор фосфорной кислоты реагирует: В а) с медью; б) с оксидом меди(П); в) с оксидом углерода(1У); Ответ.................... г) с гидроксидом натрия; д) с водой; е) с нитратом серебра. ^ Текст составлен на основе статьи В. В. Синюкова «Как изобрели спички» (см.: Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии. Ч. II. — М.: Просвещение, 1984. — С. 71—78). 116 А 2. В результате взаимодействия гидроксида натрия с фосфорной кислотой образовался гидрофосфат натрия. Коэффициент перед формулой щёлочи в соответствующем уравнении равен: а) 1; б) 2; в) 3; г) 0. 3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а)Р ^ ^2^5 ^ Н3РО4 Для превращения 3 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1) .....................................-.................. 2) ....................................................... 3)......................................................... б) фосфор кальция 1) 2) 3)....... 1 2 3 —> оксид фосфора(У) —> фосфат калия > фосфат 4. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г, Д и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме. ^ КСЮо . кон ^ CaCL , С, SiO, Mg Р-----^ А-----> Б---^ В!------^ Г —^ >д. П7 5. Установите соответствие между названием удобрения и его формулой. Название удобрения: A) преципитат; Б) аммофос; B) простой суперфосфат; Г) двойной суперфосфат. Ответ. А) ; Б) В) Формула удобрения: Л NH4H2PO4 и (NH4)2HP04; 2) Са(Н2Р04)2; 3) CaSO. • 2Н2О и СаСНзРОд)^; 4) СаНР04 • 2Н2О; 5) C0(NH2)2; 6) KNO3. ... 6. к 33 г 6%-го раствора фосфорной кислоты добавили 5,68 г оксида фосфора(У). Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в образовавшемся растворе. Ш 118 §33 глерод 1. Дайте характеристику углерода, кремния, германия как химических элементов (табл. 22), исходя из их положения в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Таблица 22 Характеристика элементов углерода, кремния и германия ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ С Si Ge Порядковый номер Заряд ядро Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома* Электроотрицательность* Степени окисления Формула водородного соединения Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер * Показать стрелкой увеличение данного свойства. П9 2. 3. Верны ли следующие суждения? А. Гранёные кристаллы графита называют бриллиантами. Б. Алмаз — один из самых мягких материалов. 1) Верно только А; 3) верны оба суждения; 2) верно только Б; 4) оба суждения неверны. Установите соответствие между аллотропной модификацией углерода и областью его применения. Аллотропная модификация углерода: А) алмаз; Б) графит. Область применения: 1) ювелирные украшения; 2) изготовление тиглей для плавления тугоплавких веществ; 3) изготовление смазок, используемых в механизмах, работающих при повышенной температуре; 4) резка стекла, резка металлов и камней; 5) электроды, грифели для простых карандашей; 6) стержни атомных реакторов. Ответ, А) ;Б) 4. Укажите на числовой прямой характерные степени окисления (с. о.) атома углерода. Под ними запишите формулы соединений, в которых углерод проявляет указанные степени окисления. Формулы соединений углерода выберите из следующего перечня: С, HgCOg, СН4, СО, KgCOg, KHCOg, COg, Al4Cg, CCI4, CSg, SiC. Схема 13 Соединения углерода в характерных степенях окисления с. о. углерода 120 5. Заполните таблицу 23, в которой отражены химические свойства углерода. Допишите уравнения реакций. Таблица 23 Химические свойства углерода ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СО---------> с ИЛИ С ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА С°----------> С 4ё с+ ©2 = 12ё ^ I f ЗС + 4А1 = 2ё с + СО2 = 4ё С + Нз = 4ё 4ё с + Рб20з = C + Si = 4ё с+ N2804 = 4ё С+НМОз= 6. Вычислите массу карбида кремния, образовавшегося при сплавлении 16,8 г кремния с 9,6 г углерода. 121 7. Вычислите массу угля, вступившего в реакцию с концентрированной серной кислотой, если при этом образовалось 5,04 л углекислого газа (н. у.). Объёмная доля выхода продукта реакции составляет 75% от теоретически возможного. Ш §34 ГОЛЬ 1. Верны ли следуюш;ие суждения? \А^ а. Активированный уголь — аллотропная модификация углерода. Б. Сажа — аморфный углерод, состояш;ий из мелких частичек. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 2. Впишите в предложения пропущенные слова. При обработке водяным паром поры и каналы угля , благодаря чему сильно возрастает 122 его ется.. шую .. Такой уголь называ- уголь за счёт пор имеет очень боль-...............— 400 на 1 г угля. Именно поэтому уголь обладает способностью поглощать __________, .................................................................. Это явление называют.................................................................... На этом основано использование угля в ....... Простейший противогаз создал русский химик............... в 1915 г. 3. При сгорании 1,2 кг бурого угля образовалось 1,568 м^ (н. у.) углекислого газа. Рассчитайте массовую долю углерода в буром угле. 4. Термохимическое уравнение горения угля имеет вид: 2С + Og = 2СО + 402 кДж. Рассчитайте, сколько граммов угля сгорело, если выделилось 60,3 кДж теплоты. 123 5. Массовая доля углерода в образце каменного угля составляет 90%. Рассчитайте массу сгоревшего каменного угля, если при этом образовалось 1,792 м^ (н. у.) углекислого газа, что составляет 80% от теоретически возможного. Ш §35 гарный и углекислым газы 1. На рисунке 9 показан лабораторный способ получения углекислого газа. Подпишите названия реактивов и оборудования, а также уравнение происходящей реакции. 124 Рис. 9. Получение углекислого газа 2. Дайте сравнительную характеристику оксидов углерода, для этого заполните таблицу 24. Таблица 24 Сравнительная характеристика оксидов углерода ПРИЗНАКИ СРАВНЕНИЯ СО СО2 1. Названия веществ (тривиальное и систематическое) 2. Тип химической связи, электронная и структурная формулы 3. Способы получения 125 Окончание табл. 24 ПРИЗНАКИ СРАВНЕНИЯ СО COj 4. Физические свойства 5. Химические свойства* 6. Физиологическое действие на организм человека Рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД. 3. Составьте уравнения реакций, происходящих в следующем опыте: А а) оксид углерода(1У) пропустили над раскалённым углём б) полученный газ пропустили над раскалённым оксидом меди(П) в) твёрдый продукт реакции поместили в концентрированную серную кислоту 126 А 4. Известно, что оксид углерода(1У) не поддерживает горения. Если в колбу, заполненную оксидом углерода(1У), внести горящую ленту магния, то она продолжает гореть. Объясните описанный эксперимент, напишите уравнение соответствующей реакции. Какие свойства проявляет оксид углерода(1У) в этой реакции? 5. Какие факторы способствуют увеличению выхода прямой реакции, схема которой: С^2(г) + '(тв) (г) 6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) с ^ COj NagCOa СаСОд Для превращения 3 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1) 2) 3) 1 2 3 б) карбонат кальция —> углекислый газ —> угарный газ —> углекислый газ 1) 2) 3) 127 7. Напишите формулы вегцеств А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помогцью которых можно осуществить превращения по схеме Mg >Г. порошок белого цвета 8. Установите соответствие между свойствами углекислого газа и примерами реакции. Свойства углекислого газа: А) общие с другими кислотными оксидами; Б) специфические. Примеры реакций: 1) взаимодействует с основными оксидами; 2) взаимодействует с водой; 5) при повышенной температуре обладает окислительными свойствами; 4) вызывает помутнение известковой воды; 5) взаимодействует с основаниями. Ответ. А) Б) 9. 13,44 л смеси оксидов углерода пропустили через известковую воду, при этом образовалось 15 г осадка. Рассчитайте объёмные доли газов в исходной смеси. 128 ш §36 гольная кислота и ее соли 1. Составьте уравнения электролитической диссоциации угольной кислоты. Какие соли может образовывать угольная кислота? 2. При пропускании углекислого газа через воду, подкрашенную лакмусом, раствор становится красного цвета, а при нагревании раствора — фиолетовым. Почему? Напишите уравнения соответствуюш;их реакций. Л 3. Установите соответствие между формулой соли и её названием. 129 Формула соли: A) СаСОд; Б) NagCOg; B) NaHCOg. Название: 1) гидрокарбонат натрия; 2) карбонат натрия; 3) карбонат кальция; 4) кальцинированная сода; 5) мел, мрамор, известняк; 6) питьевая сода. Ответ. А)..........; Б) ; В) 4. Ещё в Древней Греции было замечено, что жемчуг, мел, мрамор растворяются в кислотах с «кипением». Составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения данного процесса. 5. Углекислый газ длительное время пропускают через известковую воду. Опишите происходящие явления. Ответ подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций. А 6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) СаСОд СОд ^ NaHCOg ^ NagCOg 1)..................................-................ б) карбонат кальция гидрокарбонат кальция углекис- лый газ угарный газ 130 1) 2) 3).....-................................................. 7. При взаимодействии 240 г 10%-го раствора гидроксида натрия с углекислым газом образовалась кислая соль. Рассчитайте объём (н. у.) газа, который вступил в реакцию. 8. При разложении 3,7 г карбоната, в котором металл проявляет степень окисления +2, образовалось 2,6 г основного оксида и углекислый газ. Определите, карбонат какого металла был взят. Рассчитайте объём углекислого газа. Ш 131 §37 К, 1. .руговорот углерода в природе Установите соответствие между результатом и процессами, происходящими в природе. Результат: А) углекислый газ поглощается; Б) углекислый газ выделяется. Процессы: 1) фотосинтез; 2) дыхание; 3) сжигание топлива; 4) разложение органических остатков; 5) вулканическая деятельность; 6) выветривание горных пород; 7) растворение углекислого газа в воде. Ответ. Л) ; В) 2. При спокойном дыхании (16 вдохов в минуту) за один вдох в лёгкие взрослого человека поступает примерно 400 мл воздуха. Определите объём (н. у.) углекислого газа, который поступает в лёгкие человека и в атмосферу при дыхании за один час. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха показан на диаграммах (рис. 10). 0,97% — другие газы 21% — 02 0,03% — СО2 0,97% — другие газы 16% — О2 5,03% — СО2 78% — N2 Рис. 10. Диаграммы состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха 78% — N2 132 3. На основании данных предыдущей задачи рассчитайте, сколько граммов углекислого газа выдыхает человек за сутки. Рассчитайте число молекул в порции углекислого газа, выдыхаемого человеком за сутки. 4. В результате процесса фотосинтеза, схема которого: СО2 -ь Н2О -> CgHj^206 + О2, подсолнечник в солнечный день поглощает 5 г углекислого газа на каждый квадратный метр своей листовой поверхности. Сколько граммов глюкозы образуется за день, если листовая поверхность подсолнечника равна 1,8 м^? Ш 133 §38 К ремнии и его соединения 1. в виде каких соединений кремний встречается в природе? Приведите примеры. 2. Заполните таблицу 25, в которой отражены химические свойства кремния. Допишите уравнения реакций. Таблица 25 Химические свойства кремния ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА SiO-----------> Si • ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА SiO---------> Si " 4е 4ё Si + 2F2 = Si + 2Mg = 4е I » 400 °С Si + 2О2---^ 4ё Si + H20 = Si02 + H2 4ё Si + NaOH + Н2О = Na2Si03 + H2 4e C + Si = 3. Дайте сравнительную характеристику оксида углерода(1У) и оксида кремния(1У), для этого заполните таблицу 26. 134 Таблица 26 Сравнительная характеристика оксида углерода(1У) и оксида кремния(1У) ПРИЗНАКИ СРАВНЕНИЯ ОКСИД УГЛЕРОДА(1У) ОКСИД КРЕМНИЯ(1У) Формула Тип химической связи, структурная формула Тип кристаллической решётки Физические свойства Химические свойства; а) взаимодействие с водой; б) взаимодействие с оксидом кальция; в) взаимодействие с гидроксидом натрия; г) взаимодействие с магнием Применение 4. Подтвердите химическими формулами или уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) кремниевая кислота — очень слабый электролит б) кремниевая кислота — нестойкое соединение в) кремниевую кислоту нельзя получить взаимодействием оксида кремния(1У) с водой, её получают взаимодействием растворимых в воде силикатов с сильными кислотами 135 5. Напишите уравнения реакций, с помош;ью которых можно осуш;ествить превраш;ения по схемам: 1 а) Si 1) 2) 3)... ^SiO. NagSiOg H2SiOg б) кремний 1 2 3 —> силикат калия —> кремниевая кислота —> --> оксид кремния(1У) Для преврапдения 1 укажите окислитель и восстановитель. В уравнении реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Для превраш;ения 2 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 2) 3) 6. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: iv/r о- ^2 А NaOH ^ HC1 „ MggSi А--------------> Б-----> В, ■^А^Г. 136 7. Какая масса силана SiH4 образуется при взаимодействии 76 г силицида магния MggSi с раствором, содержащим 91,25 г хлороводорода? 8. При взаимодействии 9,6 г магния и 7 г кремния образовалось 12,92 г силицида магния. Найдите массовую долю выхода продукта реакции. 137 9. Какая масса кремния получится при взаимодействии 14,12 г кварцевого песка, содержащего 15% примесей, с углём, если выход продукта реакции составляет 90% от теоретически возможного? 10. Прочитайте внимательно текст, озаглавьте его. Впишите в предложения пропущенные слова, формулы, уравнения химических реакций. Производство стекла относится к силикатной промышленности, перерабатывающей природные соединения ...............-............. Рецепт изготовления стекла из смеси известняка ( .... . ), соды (. ..) и кремнезёма (_____________) был из- вестен уже в Древнем Египте. С тех пор технология выплавки стекла значительно усовершенствовалась, однако принципы, лежащие в её основе, остались неизменными. Приготовленную смесь нагревают до высокой температуры (1400°С). В этих условиях кварц реагирует с 138 содой, вытесняя из нее углекислым газ в соответствии с уравнением химической реакции:________________ Известняк при этом разлагается на соответствующие оксиды: Образовавшийся при этом основный оксид взаимодействует с квар- цем: .......................................................... При протекании указанных процессов получается обычное оконное стекло, условная формула которого Если соду заменить поташом ( ), то получается тугоплавкое стекло для химической посуды. Состав этого стекла можно выразить условной формулой: Добавляя в расплав различные оксиды, получают цветные стёкла, на- пример оксид кобальта(И) ( синий цвет, оксид хрома(111) { марганца(111) ( .......) окрашивает стекло в .......) — в зелёный, оксид ) — в фиолетовый, оксид меди(1) ( ) — в красный. При частичной замене оксида кальция на оксид свинца(И) (......................I получается хрусталь — стекло, обладающее способностью сильно преломлять лучи света и хорошо полирующееся. На замечательной способности стекла шении температуры и переходить в . основано формование изделий. при повы-состояние Ш 139 Готовимся к контрольной работе по теме « Н еметаллы» ЧАСТЬ 1 В каждом из заданий А1 —А19 даны четыре варианта ответа, из которых только один правильный. Номер этого ответа обведите кружком. А1. Число протонов, нейтронов и электронов в атоме соответственно равно: 1) 15, 15, 15; 3) 15, 16, 15; 2) 15, 15, 16; 4) 15, 31, 15. А2, В ряду F — С1 — Вг — I электроотрицательность атомов: 1) увеличивается; 3) не изменяется; 2) уменьшается; 4) изменяется периодически. АЗ.Формула веш;ества, в котором все связи ковалентные полярные: 1)N2; 2)HN03; 3) NH4NO3; 4) КаМОз. А4. Значения высшей и низшей степени окисления атома серы соответственно равны: 1) +6и-2; 3)+6и0; 2) +4 и-2; 4)-Ь4 и 0. А5.Кислотному и несолеобразуюпдему оксиду соответствуют формулы ряда: 1) NagO и СО; 3) SOg и SO3; 2) СО и N2O5; 4) Si02 и N0. А6.В уравнении реакции меди с концентрированной азотной кислотой коэффициент перед формулой окислителя равен: 1)4; 2)3; 3)2; 4)1. А7.К реакциям обмена относится взаимодействие между: 1) цинком и раствором серной кислоты; 2) раствором гидроксида натрия и углекислым газом; 140 3) железом и хлором; 4) аммиаком и соляной кислотой. А8.Электролитом является каждое из двух веществ, формулы которых: 1) HNO3 и NHg; 3) Н3РО4 и HgSiOg; 2) H2SO4 и SO3; 4) Н3РО4 и Na2HP04. А9.В растворе серной кислоты содержится наибольшее число частиц, соответствующих формуле: 1)H2S04; 2)Н+; 3)HS04; 4) SOf. AT ©.Сокращённое ионное уравнение 2Н^ 4- = H2S соответству- ет взаимодействию: 1) серной кислоты и сульфида бария; 2) соляной кислоты и сульфида меди(П); 3) серной кислоты и сульфида натрия; 4) оксида cepbi(IV) и воды. АП.При комнатной температуре взаимодействуют: 1) водород и азот; 2) оксид серы(1У) и кислород; 3) хлорид натрия с концентрированной серной кислотой; 4) карбонат кальция с соляной кислотой. А12.Аммиак взаимодействует с каждым из двух веществ: 1) азотной кислотой и гидроксидом натрия; 2) кислородом и соляной кислотой; 3) серной кислотой и сульфатом аммония; 4) водой и водородом. АТЗ.Оксид кремния(1У) реагирует: 1) с углекислым газом; 3) с водой; 2) с содой; 4) с кварцем. А14.Из приведённого перечня веществ: Fe, Си, С, СаО, SO2, Ге(ОН)з, Ма2СОз — с раствором серной кислоты реагирует: 1) шесть; 2) пять; 3) четыре; 4) три. 141 А15.Гидрокарбонат натрия не реагирует: 1) с гидроксидом натрия; 2) с соляной кислотой; 3) с оксидом углерода(1У); 4) с хлоридом бария. А16.В промышленности хлор получают: 1) электролизом раствора поваренной соли; 2) действием оксида марганца(1У) на соляную кислоту; 3) действием концентрированной серной кислоты на поваренную соль; 4) действием других галогенов на раствор хлорида натрия. А17.Верны ли следуюпдие суждения? А. В одном объёме воды при комнатной температуре может быть растворено 400 объёмов хлороводорода. Б. В одном объёме воды при комнатной температуре может быть растворено 700 объёмов аммиака. 1) Верно только А; 3) верны оба суждения; 2) верно только Б; 4) оба суждения неверны. А18.Чтобы различить растворы хлорида натрия и сульфата натрия, следует воспользоваться раствором: 1) хлорида бария; 3) азотной кислоты; 2) гидроксида натрия; 4) лакмуса. А19.Массовая доля азота максимальная в соединении, формула которого: l)NO; 2)HN02; 3) KNO3; 4) (NH4)2S04. ЧАСТЬ 2 При выполнении заданий В1 —В4 выберите правильные ответы и обведите их номера. Запишите выбранные цифры в порядке возрастания в строку «Ответ». В1. В ряду химических элементов Si — Р — S: 1) увеличивается радиус атомов; 2) увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне; 142 3) увеличивается число энергетических уровней; 4) уменьшается заряд ядер атомов; 5) увеличиваются неметаллические свойства. Ответ.................. В2. Химические реакции возможны между веществами, формулы которых: 1) Ге20зиСО; 4) SOg и HgO; 2) Си и СО; 5) SiOg и HgO. 3) Р и HgO; Ответ.....______________ ВЗ. В реакцию с концентрированной серной кислотой вступают: 1) хлорид натрия; 4) алюминий; 2) сера; 5) сульфат калия. 3) оксид углерода(1У); Ответ. ...... .......... В4. К окислительно-восстановительным относятся реакции между веществами, формулы которых: 1) FeS и НС1; 4) Си и 2) Мп02иНС1; 5) NH3 и Н2804,р,з5,. 3) СиО и H2SO4; Ответ................... ЧАСТЬ 3 В задании С1 необходимо составить уравнения реакций, отражающих взаимосвязь между веществами. Задание С2 — комбинированная расчётная задача, для которой необходимо привести подробное решение. Ответы записывайте чётко и разборчиво. С1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: СиО -- H,so л с—>со Назовите вещества X и Y. ■^Х ^ Yt. 143 С2. Какую массу 30%-го раствора фосфорной кислоты можно получить из 517 г минерала фосфорита, содержащего 90% фосфата кальция? ГЛАВА Металлы §39 ^)бщи е свойства элементов-металлов 1. «Четвёртый лишний». Из групп простых вепдеств исключите (подчеркните) формулу лишнего вещества: а) Na, Mg, Н, Zn; б) Са, Sr, Cd, Ва; в) В, А1, Ga, In; г) Си, Ag, Au, Cs. Укажите критерий, на основании которого вы исключили лишнее вещество в каждой группе. б) ..........-.- --------------------------------------------- в) ...........................................-.....-......... г) ..................-........................................ 2. Верны ли следующие суждения? А. Атомы металлов имеют на внешнем уровне 4—7 электро- нов. Б. Металлы в химических реакциях являются восстановителями. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. 3. Расположите символы элементов-металлов: А1, Ti, Mg, Cs, Cr, V, Fe, Mn — в ряд по возрастанию числа валентных электронов. 145 4. Соединение некоторого металла (Me) имеет формулу MegOg. Массовая доля металла в нём составляет 52,9%. Определите металл. 5. При взаимодействии раствора, содержащего 44,4 г хлорида металла ПА группы, с раствором нитрата серебра образовалось 114,4 г осадка. Определите, хлорид какого металла был взят для реакции. Ш 146 §40 п ростые вещества — металлы 1. Верны ли следующие суждения? |5j -А- Все металлы — твёрдые вещества. Б. Все металлы хорошо проводят электрический ток. 1) Верно только А; 3) верны оба суждения; 2) верно только В; 4) оба суждения неверны. 2. Впишите в предложения пропущенные слова. В химических реакциях металлы выступают в роли ............................ Многие металлы вступают в реакции с типичными............................... — галогенами, кислородом, серой. Наибольшей химической активностью обладают металлы, расположенные в_____группе подгруппы Периодической сис- темы Д. И. Менделеева. По химической активности в водных растворах металлы рас- положены в 3. Закончите уравнение реакции: Са -1- HgO-> Дайте характеристику реакции по следующим признакам: • число исходных веществ и продуктов реакции:________; • изменение степени окисления:........................; • тепловой эффект:................................... • обратимость:_________________________________________ 4. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) магний окисляется кислотой за счёт катионов водорода: 147 б) магний окисляется кислотой за счёт анионов кислотного остатка: 5. Цинк вытеснит из солей все металлы группы: А| а) марганец, хром, железо; в) никель, медь, серебро; б) олово, кальций, ртуть; г) медь, серебро, бериллий. 6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: Си Си(ЫОз)2 СиО ^ Си ^ CuCl- -^->Cu(NOз)2-^-^Cu. В уравнениях 1—3 расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель. Для превращения 5 составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1)......................................................... 2) 3)........ 4) 5) 6) 148 ш П олучение металлов. Применение металлов в технике 1. Используя данные § 40 учебника, заполните таблицу 27. Таблица 27 Наиболее распространённые минералы, содержащие металлы НАЗВАНИЕ МИНЕРАЛА ХИМИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА Основные виды минералов, содержащих металлы, — это 2. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) восстановлением углём можно получить железо из оксида железа(1П) при температуре выше 1000 °С: б) оксид углерода(П) используют в качестве восстановителя для получения железа из оксида железа(Ш) в промышленных масштабах: 149 в) для получения некоторых металлов, например вольфрама из оксида вольфрама(1У), в качестве восстановителя используют водород: г) в роли восстановителей можно использовать более активные металлы. Использование алюминия называется алюминотермией. Восстановление железа методом алюминотермии до сих пор применяется при сварке рельсов: 3. Производство кальция основано на электролизе расплава его хлорида. Какой объём хлора (н. у.) выделится на аноде, если на катоде образовалось 50 кг металла? 4. При восстановлении водородом 20,25 г оксида металла II группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева образовалось 16,25 г металла. Определите, оксид какого металла был взят для реакции. 150 5. Заполните таблицу 28. Применение металлов Таблица 28 МЕТАЛЛ СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЕ Алюминий Изготовление корпусов самолётов Медь Изготовление электрических проводов Ускоряет протекание химических реакций Катализатор Высокая электропроводность Электротехника Ртуть Жидкость, низкая температура плавления Вольфрам Высокая температура плавления 6. Чистые металлы применяют в очень редких случаях. Комбинируя различные металлы в разнообразных количественных отношениях, можно получать сплавы с важными техническими свойствами: лёгкие, сверхтвёрдые, коррозионно-стойкие и др. Названия, состав и области применения некоторых сплавов приведены в таблице 29. На основании данных таблицы 29 выпишите названия двух сплавов, в которых содержится больше всего: а) железа: ............................................ б) меди: ............................................... 151 Таблица 29 Сплавы металлов НАЗВАНИЕ СОСТАВ СВОЙСТВА ПРИМЕНЕНИЕ Бронза 80—92% меди, 2% цинка, 6% олова Твёрдость Детали машин, приборы, художественные отливки Дюралю- мин 80—95% алюминия, 1,3—1,5% меди, 0,5% магния, 0,5% марганца и др. Высокая прочность, лёгкость Авиастроение, детали велосипедов Латунь 50—60% меди, 40—50% цинка Коррозионная стойкость Машиностроение, химическая промышленность, производство бытовых товаров Мельхиор 70—80% меди, 20—30% никеля, добавки железа и марганца Коррозионная стойкость, красивый внешний вид Медицинская техника, изготовление посуды, художественных изделий Нержавеющая сталь 60—80% железа, 10—20% хрома, 8—20% никеля и др. Механическая прочность, коррозионная стойкость Хирургические инструменты, кухонная посуда Припой 50—70% олова, 30—50% свинца Низкая температура плавления (1 80 °С) Пайка металлических изделий Сталь Основа — железо, менее 2% углерода Прочность и твёрдость Изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, мембран, пружин, пластин реле, растяжек, подвесок 152 Окончание табл. 29 НАЗВАНИЕ СОСТАВ СВОЙСТВА ПРИМЕНЕНИЕ Чугун Основа — железо, углерод (2—4,5%), примеси (марганец — до 1,5%, кремний — до 4,5%, сера — до 0,08%, фосфор — до 1,8%), легирующие элементы (хром, никель, алюминий и др.) Прочность и хрупкость Основная масса чугуна (свыше 85%) перерабатывается в сталь, остальная — применяется для изготовления фасонного литья Ш елочные металлы 1. Дайте характеристику щелочных металлов (табл. 30), исходя из их положения в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Таблица 30 Характеристика щелочных металлов ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ Li Na К Rb Cs Порядковый номер Заряд ядра Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса 153 Окончание табл. 30 ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИЙ СИМВОЛ Li Na К Rb Cs Радиус атома* Металлические свойства* Степени окисления Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер * Показать стрелкой увеличение данного свойства. 2. Проанализируйте данные таблицы 31 и сделайте вывод о физических свойствах щелочных металлов. Чем обусловлены общие физические свойства щелочных металлов? Таблица 31 Физические свойства щелочных металлов СИМВОЛ МЕТАЛЛА ЦВЕТ ПЛОТНОСТЬ, г/см^ ТВЁРДОСТЬ °С т °с Li Серебристо-белый металл 0,539 0,6 180,5 1337 Na Серебристо-белый металл с розоватым оттенком 0,968 0,4 97,8 883 К Серебристо-белый металл 0,862 0,5 63,6 760 Rb Серебристо-белый металл 1,525 0,3 39,5 685 Cs Серебристо-белый металл с золотистым оттенком 1,904 0,2 28,4 667,6 Fr В природе нет количеств вещества, достаточных для изучения его свойств 154 Вывод; 3. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: ' а) при окислении лития кислородом воздуха образуется оксид: б) при взаимодействии натрия с кислородом образуется пероксид: в) щелочные металлы легко вступают в реакции с галогенами — в атмосфере хлора натрий воспламеняется: г) реакции с кислотами-окислителями протекают очень бурно: при взаимодействии натрия с концентрированной серной кислотой образуется соль, сероводород, вода. 4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: а) Na NaOH ^ NaNOg NaNOg 1)........................-............................ 2)..................................................... 3)..................................................... „1 2 3 б) натрий--> хлорид натрия-->• гидроксид натрия-^ фос- фат натрия 155 Для превращения 3 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1)....................................................... 2) ...................................................... 5. Какие опыты вы могли бы провести, чтобы доказать качественный состав соли, входящей в состав минерала мирабилита? Напишите уравнения соответствующих реакций. Л 6*. Вы знаете правило: более активный металл вытесняет менее активный металл из его соли. Почему нельзя взять натрий для вытеснения меди из раствора сульфата меди(П)? Что можно наблюдать, если поместить кусочек натрия в раствор медного купороса? Напишите соответствующие уравнения реакций. Уравнения происходящих реакций: 7. При хранении твёрдого гидроксида натрия в плохо закрытых ёмкостях образуется белая порошкообразная масса. Если к этой массе добавить кислоту, выделяется газ. Напишите уравнения образования порошкообразной массы и газа. 156 8. Вычислите массу натрия, который можно получить электролизом расплава 1 кг галита, содержащего 18% примесей. 9*. Кусочек натрия массой 2,3 г поместили в химический стакан с водой. Масса воды в стакане равна 100 г. Вычислите массовую долю вещества в растворе после окончания реакции. Ш 157 §43 К альции 1. Дайте характеристику кальция (табл. 32), исходя из его положения в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Таблица 32 Характеристика кальция ХАРАКТЕРИСТИКА Со Порядковый номер Заряд ядро Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома, нм 0,194 Степени окисления Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер 2. Напишите уравнения реакций, с помош,ью которых можно осуш,ествить превращения по схемам: а) Са СаО ^ Са(ОН)2 Ca(N03)2 1) ......................................................... 2) ........................................................ 3)..................................................... 1 2 3 б) кальций —> гидроксид кальция —> карбонат кальция > гидрокарбонат кальция J58 1)..................................................... 2)..................................................... 3)..................................................... 3. Подтвердите уравнениями химических реакций следующие утверждения: а) негашёную известь получают при разложении известняка (около 1000 °С): б) одна из реакций, протекающих при схватывании (технический термин) бетона, — взаимодействие гашёной извести с песком: в) оксиды кальция, стронция и бария взаимодействуют с водой с образованием щелочей: 4. А поэтому их и называют щелочноземельными металлами. В склянках без этикеток находятся мел, гипс и поваренная соль. Как распознать эти вещества (табл. 33), имея в распоряжении воду и соляную кислоту? В клетках таблицы 33 необходимо написать результат взаимодействия определяемого вещества и реагента. После таблицы напишите необходимые пояснения (уравнения химических реакций). Таблица 33 Распознавание мела, гипса и поваренной соли НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ФОРМУЛА РЕАГЕНТА Н2О HCI Мел Гипс Поваренная соль 159 5. Запишите уравнение реакции термического разложения карбоната кальция, учитывая, что это процесс обратимый. Как на смещение химического равновесия разложения карбоната кальция влияют следующие факторы: а) повышение температуры: ; б) повышение концентрации углекислого газа: ; в) понижение давления:..............................? 6. Рассчитайте массу негашёной извести, необходимую для приготовления 370 г 10%-го раствора гидроксида кальция. 7, При прокаливании 60 г известняка его масса уменьшилась на 22 г. Рассчитайте выход твёрдого продукта реакции. 160 8. Молярная масса гидроксида щёлочноземельного металла в 1,118 раза больше молярной массы оксида этого же металла. Определите щёлочноземельный металл, образующий указанные гидроксид и оксид. Ш §44 кЛЮМИНИИ 1. Дайте характеристику алюминия (табл. 34), исходя из его положения в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Таблица 34 Характеристика алюминия ХАРАКТЕРИСТИКА А1 Порядковый номер Заряд ядро 161 Окончание табл. 34 ХАРАКТЕРИСТИКА А1 Общее число электронов Электронная конфигурация внешнего уровня Относительная атомная масса Радиус атома, нм 0,143 Степени окисления Формула высшего оксида и его характер Формула высшего гидроксида и его характер 2. В 1942 г. советский инженер В. Г. Головкин разработал способ непрерывного литья проволоки: из печи жидкий алюминий вытекает тонкой струёй (диаметром 5—9 мм) и резко охлаждается водой, струя затвердевает, не разбиваясь на капли. Почему? 3. Установите соответствие продуктами реакции. Исходные вещества: A) алюминий и раствор серной кислоты; Б) алюминий и концентрированная серная кислота; B) алюминий и сера; Г) алюминий и вода. между исходными веществами и Продукты реакции: 1) сульфид алюминия; 2) сульфат алюминия и водород; 3) сульфат алюминия, сероводород и вода; 4) реакция не идёт; 5) оксид алюминия и водород; 6) гидроксид алюминия и водород. Ответ. А)...Б)__________; В)......; Г) 162 4. Гидроксид алюминия взаимодействует с каждым из двух веществ: а) с гидроксидом калия и водой; б) с соляной кислотой и кислородом; в) с азотной кислотой и гидроксидом меди(П); г) с серной кислотой и гидроксидом натрия. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: 5. а) А1 -> AlgOg А1(ОН)з NaAlO. ■^А1(МОд)з - лц^^хх^з Для превращения 2 приведите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакций. 1)........................................................ ....................................................... 3) б) алюминий 3 ния —> оксид алюминия 1) 2) 3) 1 XU 2 —> сульфат алюминия-------> гидроксид алюми- 6. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: 163 7. Напишите уравнения четырёх химических реакций, в результате которых получается хлорид алюминия. 1) ....................................................... 2)...................-............-....................... 3) ..................... 4) ..................... 8. Образец оксида алюминия содержит 9 • 10^^ атомов алюминия. Вычислите массу данного образца. 9. Подожгли смесь, состоягцую из 8,1 г порошка алюминия и 9,6 г серы. Продукт реакции обработали соляной кислотой. Рассчитайте объём выделившегося газа (н. у.). 164 10. При обработке соляной кислотой кусочка силумина^ массой 8,65 г выделилось 8,4 л газа (н. у.)- Определите процентное содержание алюминия в сплаве. 11. Термохимическое уравнение получения алюминия имеет вид: 2А120з(^) = + 302(г) - 3352 кДж. Рассчитайте массу полученного алюминия, если в результате реакции поглотилось 2514 кДж теплоты. ^ Сплав алюминия с кремнием. 165 ш §45 Ж елезо 1. Физические свойства железа: В а) серебристо-серый цвет; б) металлический блеск; в) самый твёрдый; г) температура плавления —1540 °С; д) пластичность; е) легко режется ножом; ж) электропроводность; з) теплопроводность; и) способность намагничиваться. 2. Ответ. Укажите на числовой прямой (схема 14) характерные степени окисления (с. о.) атома железа. Под ними запишите формулы соединений (оксидов, гидроксидов, хлоридов, сульфатов), в которых железо проявляет указанные степени окисления. Схема 14 Соединения железа в характерных степенях окисления о с. о. железа 3. Верны ли следуюш;ие суждения? [А^ А. Сталь — это сплав железа с углеродом, в котором массовая доля углерода от 0,3 до 2%. Б. Чугун — это сплав железа с углеродом, в котором массовая доля углерода от 2 до 4% . 166 4. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. Установите соответствие между формулами исходных веществ и продуктами реакции. Исходные вещества: A) Fe + CI2; Б) Fe + НС1; B) FeO + НС1; Г) Fe(OH)g + НС1. Ответ. А) ; Б) Продукты реакции: 1) FeCl2 + H20; 2) FeClg + Н2О; 3) FeCl2 + Н2; 4) FeCl2; 5) FeClg; 6) FeClg + H2. ;B) 5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схемам: 1 а) Fe 1) 2) 3).... ^ Fed. ^Fe(0H)3-^Fe2(S04)3 б) оксид железа(Ш) —> железо ---> гидроксид железа(П) 1) ....................... 2)............................. 3)............................. хлорид железа(П) —^ 6. Напишите формулы веществ А, Б, В, Г и назовите их. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме: NaOH хлорид железа(П)-----> А, HgSO. „ кон ——^ Б---------- > А1 —> В —^ >г. 167 7. Запишите уравнение реакции термического разложения нитрата железа(1П). Сумма коэффициентов в этом уравнении равна: а) 17; 6)10; в) 21; г) 13. 8. Симпатическими называют чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определённых условиях: нагревание, освещение, химический проявитель и т. д. Один из способов сделать секретное послание — написать на листе бумаги раствором хлорида железа(1П). Для того чтобы запись стала видимой, необходимо смочить лист бумаги раствором роданида калия. С точки зрения химии объясните, почему невидимая запись становится видимой. _________________________________ Ответ подтвердите соответствующим уравнением химической реакции._______________________________________ 9. При сгорании железа в хлоре получили 32,5 г продукта. Рассчитайте объём хлора (н. у.), пошедшего на реакцию. 168 10. При сгорании стальной проволоки массой 40 г образовалось 1,12 л (н. у.) оксида углерода(1У). Вычислите массовую долю углерода в стали. 11. Какой объём (н. у.) угарного газа необходим для полного восстановления железа из гематита массой 400 г, содержащего 15% примесей? 12*.Железную пластинку массой 16,8 г опустили в раствор, содержащий 2,7 г хлорида меди(П). После окончания реакции пластинку извлекли из раствора, высушили и взвесили. Найдите массу пластинки после реакции. 169 ш Готовимся к контрольной работе по теме « М еталлы» ЧАСТЬ 1 В каждом из заданий А1—А19 даны четыре варианта ответа, из которых только один правильный. Номер этого ответа обведите кружком. А1. Заряд ядра атома кальция равен: 1)+4; 2)+20; 3)+2; А2. Наибольший радиус атома имеет: 1) литий; 3) калий; 2) натрий; 4) рубидий. АЗ. Пластичность и электропроводность ществ: 1) с ковалентной полярной связью; 2) с ковалентной неполярной связью; 3) с металлической связью; 4) с ионной связью. 170 4)+40. характерны для ве- А4. Общая формула высших оксидов элементов IIIA группы Периодической системы Д. И. Менделеева: 1)КОз; 2)К20з; 3) RO; 4) R3O2. А5. Основному и амфотерному оксиду соответствуют формулы: 1) Na20 и SO3; 3) СаО и AI2O3; 2) СО и Рс20з; 4) Si02 и ZnO. А6. В уравнении реакции железа с хлором коэффициент перед формулой окислителя равен: 1)4; 2)3; 3)2; 4)1. А7. К реакциям замещения относится взаимодействие между: 1) натрием и водой; 2) оксидом кальция и водой; 3) железом и кислородом в присутствии воды; 4) литием и кислородом. А8. В водном растворе полностью распадается на ионы вещество, формула которого: 1)КОН; 2)Са(ОН)2; 3)Ге(ОН)з; 4) AI2O3. А9. Наибольшее число ионов образуется в водном растворе при диссоциации 1 моль: 1) сульфата кальция; 3) сульфата алюминия; 2) сульфата натрия; 4) сульфата бария. АЮ.Взаимодействию нитрата железа(П) и гидроксида натрия соответствует сокращённое ионное уравнение: 1) РеЗ+ + ЗОН" = Ре(ОН)з|; 2) Fe2+ + 20Н- = Fe(OH)2i; 3) Na^ -Ь NO3 = КаМОз; 4) Ре(МОз)2 = Fe2+ + 2NO3. А11.Металлы проявляют восстановительные свойства: 1) только при взаимодействии с галогенами; 2) только при взаимодействии с кислородом; 3) только при взаимодействии с кислотами; 4) при любых взаимодействиях. 171 А12.Гидроксид алюминия взаимодействует с каждым из двух веществ: 1) азотной кислотой и фосфатом натрия; 2) кислородом и гидроксидом натрия; 3) серной кислотой и гидроксидом калия; 4) водой и водородом. А13.Гашёная известь реагирует: 1) с углекислым газом; 3) с водой; 2) с угарным газом; 4) с едким натром. А14.В цепочке превращений Fe---> Fed, ^ Fe(OH)3 FeCr ■^Fe2(S04)3 соляная кислота используется на стадии: 1)1; 2)2; 3)3; 4)4. AlS.PacTBop сульфата меди(И) реагирует: 1) с гидроксидом алюминия; 2) с соляной кислотой; 3) с железом; 4) с серебром. АТб.Щелочные металлы получают: 1) электролизом расплавов солей; 2) электролизом водных растворов; 3) алюмотермией; 4) восстановлением из оксидов при помощи водорода. А17.Верны ли следующие суждения? А. Щелочные металлы — очень активные вещества, поэтому их хранят под слоем керосина. Б. Гидроксид натрия — едкое вещество, разъедающее кожу и вызывающее ожоги. 1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны. А18.Массовая доля железа в сульфате железа(Ш) равна: 1)36,8%; 2)21,1%; 3)24%; 4)28%. 172 ЧАСТЬ 2 При выполнении заданий В1—В4 выберите правильные ответы и обведите их номера. Запишите выбранные цифры в порядке возрастания в строку «Ответ». В1. В ряду химических элементов Na — Mg — Al: 1) увеличивается радиус атомов; 2) увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне; 3) увеличивается число энергетических уровней; 4) уменьшается заряд ядер атомов; 5) ослабевают металлические свойства. Ответ_________________ В2. Химические реакции возможны между веществами, формулы которых: 1) Са и HgO; 4) ВаО и ЩО; 2) Си и HgO; 5) SiO^ и Н2О. 3) FcgOg и HgO; Ответ................... ВЗ. С алюминием реагируют: 1) бром; 2) сера; 3) концентрированная серная кислота; 4) концентрированная азотная кислота; 5) сульфат калия. Ответ.................. В4. К окислительно-восстановительным относятся реакции между веществами, формулы которых: 1) Са(0Н)зиС02; 2) FegOg и СО; 3) Mg и НКОз,р,зб,; Ответ............ 4) Си и НС1; 5) AI2O3 и HN03,p33„. 173 ЧАСТЬ 3 В задании С1 необходимо составить уравнения реакций, отражающих взаимосвязь между веществами. Задание С2 — комбинированная расчётная задача, для которой необходимо привести подробное решение. Ответы записывайте чётко и разборчиво. С1. Напишите уравнения реакций, при помош;и которых можно осуществить следующие превращения: А1 —> А1(ОН)з NaOH) Назовите вещества X и Y. С2. Вычислите массу натрия, который необходимо добавить к порции воды массой 100 г, чтобы получить 10%-й раствор щёлочи. Оглавление Предисловие........................................... 3 ГЛАВА 1. Стехиометрия. Количественные отношения в химии .. 5 § 1. Моль — единица количества вещества.................... 5 § 2. Молярная масса........................................ 7 § 3. Вывод простейшей формулы вещества.................... 11 § 4. Расчёты по уравнениям реакций........................ 14 § 5. Закон Авогадро. Молярный объём газов................. 16 § 6. Относительная плотность газов........................ 19 § 7. Расчёты по уравнениям реакций с участием газов....... 22 § 8. Более сложные расчёты по уравнениям реакций...........25 Готовимся к контрольной работе по теме «Стехиометрия. Количественные отношения в химии».................... 29 ГЛАВА 2. Химическая реакция................................... 33 § 9. Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация...........................................33 § 10. Диссоциация кислот, оснований и солей................ 36 §11. Сильные и слабые электролиты......................... 40 §12. Кислотность среды. Водородный показатель..............43 § 13. Реакции ионного обмена и условия их протекания........45 §14. Гидролиз солей....................................... 51 §15. Окисление и восстановление........................... 53 § 16. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.............................................. 56 § 17. Химические источники тока. Электрохимический ряд напряжений металлов.............................. 59 § 18. Электролиз........................................... 61 § 19. Тепловые эффекты химических реакций.................. 64 § 20. Скорость химических реакций.......................... 67 §21. Обратимые реакции. Химическое равновесие............. 70 Готовимся к контрольной работе по теме «Химическая реакция»............................................. 72 ГЛАВА 3. Неметаллы............................................ 78 § 22. Общая характеристика неметаллов...................... 78 § 23. Хлор..................................................80 § 24. Хлороводород и соляная кислота........................83 § 25. Галогены............................................. 88 § 26. Сера................................................. 91 § 27. Серная кислота........................................99 §28. Азот.................................................103 §29. Аммиак...............................................107 § 30. Азотная кислота......................................111 §31. Фосфор...............................................114 §32. Фосфорная кислота....................................116 §33. Углерод..............................................119 175 §34. Уголь...............................................122 §35. Угарный и углекислый газы...........................124 § 36. Угольная кислота и её соли..........................129 § 37. Круговорот углерода в природе.......................132 § 38, Кремний и его соединения............................134 Готовимся к контрольной работе по теме «Неметаллы»..140 ГЛАВА 4. Металлы.............................................145 § 39. Общие свойства элементов-металлов...................145 § 40, Простые вещества — металлы..........................147 §41. Получение металлов. Применение металлов в технике...149 §42. Щелочные металлы....................................153 §43. Кальций.............................................158 §44. Алюминий............................................161 § 45. Железо..............................................166 Готовимся к контрольной работе по теме «Металлы»....170