Контрольные задания
Вопрос:

Контрольная работа № 4 по теме «Строение атома. Химическая связь». II вариант

Фото задания: Контрольная работа № 4 по теме «Строение атома. Химическая связь». II вариантФото задания

Ответ:

№ 1. Характеристика химического элемента Al:

  1. Положение в ПСХЭ: Алюминий (Al) находится в 3-м периоде, IIIA группе (13-й группе) периодической системы химических элементов.
  2. Электронная конфигурация атомов: \( 1s^22s^22p^63s^23p^1 \) или \( [Ne]3s^23p^1 \).
  3. Высший оксид, его характер: Оксид алюминия \( \text{Al}_2\text{O}_3 \). Является основным оксидом, проявляющим амфотерные свойства (реагирует как с кислотами, так и со щелочами).
  4. Высший гидроксид, его характер: Гидроксид алюминия \( \text{Al(OH)}_3 \). Является основанием, проявляющим амфотерные свойства.
  5. Водородное соединение: Алюминий не образует стабильных водородных соединений в обычных условиях.

№ 2. Расположите химические элементы в порядке возрастания неметаллических свойств: C1, P, S, F, Si.

Неметаллические свойства возрастают слева направо в периоде и снизу вверх в группе. Элементы: Si, P, S, Cl, F.

Ответ: Si, P, S, Cl, F.

№ 3. Определите степень окисления химических элементов в следующих соединениях: Na2S, K2Cr2O7, NaF, O2, Na2SO4

Na2S: Na +1, S -2

K2Cr2O7: K +1, Cr +6, O -2

NaF: Na +1, F -1

O2: O 0

Na2SO4: Na +1, S +6, O -2

№ 4. Даны вещества: бром, бромид кальция, оксид углерода (IV). Определите тип химической связи. Покажите направление смещения электронной плотности, если она смещена. Составьте электронные формулы для данных веществ.

  1. Бром (Br2):
    • Вещество: \( \text{Br}_2 \)
    • Тип связи: Ковалентная неполярная.
    • Смещение электронной плотности: Отсутствует, так как оба атома одинаковы.
    • Электронная формула: \( \text{Br}\text{—Br} \)
  2. Бромид кальция (CaBr2):
    • Вещество: \( \text{CaBr}_2 \)
    • Тип связи: Ионная.
    • Смещение электронной плотности: Электронная плотность смещена от атома кальция (Ca) к атомам брома (Br).
    • Электронная формула: \( \text{Ca}^{2+}[\text{Br}^-]_2 \)
  3. Оксид углерода (IV) (CO2):
    • Вещество: \( \text{CO}_2 \)
    • Тип связи: Ковалентная полярная.
    • Смещение электронной плотности: Электронная плотность смещена от атома углерода (C) к атомам кислорода (O).
    • Электронная формула: \( \text{O=C=O} \)

№ 5. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель: NH3+CuO → N2+H2O + Cu

1. Составим электронный баланс:

  • Атом азота в \( \text{NH}_3 \) имеет степень окисления -3, в \( \text{N}_2 \) — 0. Отдает 3 электрона. \( \text{N}^{-3} \rightarrow \text{N}^0 + 3e^{-} \) (окисление)
  • Атом меди в \( \text{CuO} \) имеет степень окисления +2, в \( \text{Cu} \) — 0. Принимает 2 электрона. \( \text{Cu}^{+2} + 2e^{-} \rightarrow \text{Cu}^0 \) (восстановление)

2. Умножим уравнения так, чтобы число отданных и принятых электронов было одинаковым:

  • Для азота: \( 2( \text{N}^{-3} \rightarrow \text{N}^0 + 3e^{-} ) \) = \( 2\text{N}^{-3} \rightarrow 2\text{N}^0 + 6e^{-} \)
  • Для меди: \( 3( \text{Cu}^{+2} + 2e^{-} \rightarrow \text{Cu}^0 ) \) = \( 3\text{Cu}^{+2} + 6e^{-} \rightarrow 3\text{Cu}^0 \)

3. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

  • Перед \( \text{NH}_3 \) ставим 2.
  • Перед \( \text{CuO} \) ставим 3.
  • Перед \( \text{N}_2 \) ставим 1 (или не пишем).
  • Перед \( \text{Cu} \) ставим 3.
  • Проверим количество атомов кислорода и водорода. В \( \text{NH}_3 \) 3 атома H, в \( \text{N}_2 \) — 0, в \( \text{H}_2\text{O} \) — 2 атома H, в \( \text{Cu} \) — 0. В \( \text{CuO} \) 3 атома O, в \( \text{H}_2\text{O} \) — 1 атом O.
  • Нужно уравнять водород и кислород. Перед \( \text{H}_2\text{O} \) ставим 3.

Итоговое уравнение:

\( 2\text{NH}_3 + 3\text{CuO} \rightarrow \text{N}_2 + 3\text{H}_2\text{O} + 3\text{Cu} \)

Окислитель: \( \text{CuO} \) (медь +2 → 0)

Восстановитель: \( \text{NH}_3 \) (азот -3 → 0)

№ 6. К 80 г раствора хлорида бария с массовой долей растворенного вещества 6,5% добавили избыток раствора серной кислоты. Вычислите массу выпавшего осадка.

Дано:

  • Масса раствора \( \text{BaCl}_2 \) = 80 г
  • Массовая доля \( w(\text{BaCl}_2) \) = 6,5% = 0,065
  • \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) — избыток

Найти:

  • Масса осадка \( m(\text{BaSO}_4) \) — ?

Решение:

  1. Найдем массу хлорида бария в растворе:
    2. [ \( m(\text{BaCl}_2) = m_{\text{раствора}} \cdot w(\text{BaCl}_2) = 80 \text{ г} \cdot 0,065 = 5,2 \text{ г} \) ]
  2. Определим молярную массу хлорида бария:
    3. [ \( M(\text{BaCl}_2) = 137,3 + 2 \cdot 35,5 = 137,3 + 71 = 208,3 \text{ г/моль} \) ]
  3. Найдем количество вещества хлорида бария:
    4. [ \( \nu(\text{BaCl}_2) = \frac{m(\text{BaCl}_2)}{M(\text{BaCl}_2)} = \frac{5,2 \text{ г}}{208,3 \text{ г/моль}} \approx 0,025 \text{ моль} \) ]
  4. Запишем уравнение реакции. Хлорид бария реагирует с серной кислотой с образованием осадка сульфата бария и соляной кислоты:
    5. [ \( \text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HCl} \) ]
  5. Из уравнения видно, что из 1 моль \( \text{BaCl}_2 \) образуется 1 моль \( \text{BaSO}_4 \). Так как \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) в избытке, то количество вещества \( \text{BaSO}_4 \) равно количеству вещества \( \text{BaCl}_2 \):
    6. [ \( \nu(\text{BaSO}_4) = \nu(\text{BaCl}_2) = 0,025 \text{ моль} \) ]
  6. Определим молярную массу сульфата бария:
    7. [ \( M(\text{BaSO}_4) = 137,3 + 32,1 + 4 \cdot 16 = 137,3 + 32,1 + 64 = 233,4 \text{ г/моль} \) ]
  7. Найдем массу выпавшего осадка сульфата бария:
    8. [ \( m(\text{BaSO}_4) = \nu(\text{BaSO}_4) \cdot M(\text{BaSO}_4) = 0,025 \text{ моль} \cdot 233,4 \text{ г/моль} \approx 5,835 \text{ г} \) ]

Ответ: Масса выпавшего осадка составляет приблизительно 5,84 г.