Подумай, ответь, выполни
1. Что такое ион гидроксония и как он образуется? Какой вид связи в этом ионе?
Ион гидроксония — это ион с формулой H₃O⁺, который образуется при диссоциации кислот в водном растворе. При этом свободный протон H⁺ не существует отдельно, а присоединяется к молекуле воды H₂O. Возникает ион H₃O⁺ (гидроксоний), в котором один атом водорода соединяется с кислородом воды за счёт образования дополнительной ковалентной связи, называемой донорно-акцепторной. В этой связи кислород играет роль донора — он предоставляет неподелённую электронную пару, а ион H⁺ — акцептор, так как сам не имеет электронов. Таким образом, в ионе H₃O⁺ один атом водорода присоединён к воде не обычной ковалентной связью, а донорно-акцепторной связью.
2. Напишите уравнения процессов диссоциации хромовой кислоты H₂CrO₄, гидроксида калия и сульфата железа(III).
(1) Диссоциация хромовой кислоты:
(H₂CrO₄ ⇌ 2H⁺ + CrO₄²⁻) — кислота диссоциирует с образованием двух ионов водорода и аниона хромата.
(2) Диссоциация гидроксида калия:
(KOH → K⁺ + OH⁻) — основание диссоциирует с образованием иона калия и гидроксид-иона.
(3) Диссоциация сульфата железа(III):
(Fe₂(SO₄)₃ ⇌ 2Fe³⁺ + 3SO₄²⁻) — соль диссоциирует на два иона железа(III) и три сульфат-иона.
3. Вычислите количество гидроксида калия (в молях), вступившего в реакцию с серной кислотой, если в результате образовалось 174 г соли.
Запишем уравнение реакции между гидроксидом калия и серной кислотой:
(2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O)
Соль, образующаяся в результате реакции — это сульфат калия (K₂SO₄). Найдём молярную массу K₂SO₄:
M(K₂SO₄) = 39×2 + 32 + 16×4 = 78 + 32 + 64 = 174 г/моль
Масса соли по условию — 174 г, значит, это 1 моль K₂SO₄.
По уравнению видно, что на 1 моль K₂SO₄ нужно 2 моля KOH.
Ответ: 2 моль гидроксида калия вступило в реакцию.
Стр. 35
Тестовые задания
1. При растворении в воде гидроксид-ионы образует вещество, формула которого
Cu(OH)₂
CH₃OH
LiOH
H₂SO₄
Правильный ответ — 3) LiOH.
LiOH — это основание (щёлочь), которое при растворении в воде диссоциирует на ионы: (LiOH → Li⁺ + OH⁻), то есть образует гидроксид-ионы (OH⁻).
Cu(OH)₂ — практически нерастворим в воде.
CH₃OH — органическое вещество (спирт), в воде не диссоциирует на ионы.
H₂SO₄ — кислота, при диссоциации образует ионы H⁺ и SO₄²⁻, но не OH⁻.
Ответ: 3) LiOH
2. Вещества, которые относятся к разным классам неорганических соединений, но образуют при диссоциации в водных растворах одинаковые катионы, — это
KOH и LiOH
Ba(OH)₂ и BaSO₄
Ba(OH)₂ и BaCl₂
CaCO₃ и Ca(OH)₂
Правильный ответ — 2) Ba(OH)₂ и BaSO₄.
Ba(OH)₂ — это основание (щёлочь), а BaSO₄ — соль. Они относятся к разным классам веществ, но при диссоциации в воде оба дают одинаковый катион — ион бария Ba²⁺.
KOH и LiOH — оба относятся к щелочам (один класс).
Ba(OH)₂ и BaCl₂ — оба электролита, но оба — растворимые соединения с одинаковыми катионами, но одного класса (основание и соль, но ответ 2 — более точный по признакам).
CaCO₃ и Ca(OH)₂ — соль и основание, но CaCO₃ плохо растворим в воде.
Ответ: 2) Ba(OH)₂ и BaSO₄
3. Вещества, которые относятся к разным классам неорганических соединений, но образуют при диссоциации в водных растворах одинаковые анионы, — это
Ba(OH)₂ и Ba(NO₃)₂
LiOH и Cu(OH)₂
HNO₃ и Zn(NO₃)₂
HNO₃ и Zn(OH)₂
Правильный ответ — 3) HNO₃ и Zn(NO₃)₂.
HNO₃ — кислота, Zn(NO₃)₂ — соль. Они относятся к разным классам веществ, но при диссоциации оба образуют одинаковый анион NO₃⁻ (нитрат-ион):
(HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻),
(Zn(NO₃)₂ → Zn²⁺ + 2NO₃⁻)
Остальные пары:
Ba(OH)₂ и Ba(NO₃)₂ — одинаковые катионы, но разные анионы.
LiOH и Cu(OH)₂ — одинаковые анионы (OH⁻), но оба — основания.
HNO₃ и Zn(OH)₂ — кислота и основание, но дают разные анионы.
Ответ: 3) HNO₃ и Zn(NO₃)₂
Параграф 7. Слабые и сильные электролиты. Степень диссоциации