Решение задачи по химии - Вариант 2

Вот решения задач из представленного варианта. Вариант 2 ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа 1. Схема распределения электронов по слоям в атоме химического элемента, образующего соединения, соответствующие общим формулам \(H_2ЭO_3\), \(H_2ЭO_4\): Для того чтобы элемент образовывал кислоты с такими формулами, он должен быть неметаллом и находиться в группе, где возможны степени окисления \(+4\) и \(+6\). Например, сера (S) образует сернистую кислоту \(H_2SO_3\) и серную кислоту \(H_2SO_4\). Электронная конфигурация атома серы (S, порядковый номер 16): 2, 8, 6. Ответ: В. 2, 8, 6. 2. Электронное строение иона соответствует элементу, символ которого: \(1s^22s^22p^63s^23p^6\). Данное электронное строение соответствует иону, который имеет 18 электронов. Это электронная конфигурация благородного газа аргона (Ar). Если это ион, то он мог образоваться из атома, который приобрел или потерял электроны, чтобы достичь такой стабильной конфигурации. Например, ион \(Cl^-\) (17 электронов + 1 электрон = 18 электронов) или ион \(K^+\) (19 электронов - 1 электрон = 18 электронов). В задании указано "иона соответствует элементу, символ которого: \(1s^22s^22p^63s^23p^6\)". Это электронная конфигурация нейтрального атома аргона (Ar). Если же это электронное строение иона, то нужно найти элемент, который, став ионом, приобрел такую конфигурацию. Например, \(S^{2-}\) (16+2=18), \(Cl^-\) (17+1=18), \(K^+\) (19-1=18), \(Ca^{2+}\) (20-2=18). В вариантах ответа даны символы элементов. Если речь идет о нейтральном атоме, то это Ar. Но Ar нет в списке. Если же это электронное строение иона, то нужно найти элемент, который, став ионом, имеет такую конфигурацию. Рассмотрим варианты: А. Be (Бериллий) - 4 электрона. Б. Mg (Магний) - 12 электронов. В. Ca (Кальций) - 20 электронов. Ион \(Ca^{2+}\) имеет 18 электронов. Г. O (Кислород) - 8 электронов. Таким образом, ион \(Ca^{2+}\) имеет электронное строение \(1s^22s^22p^63s^23p^6\). Ответ: В. Ca. 3. Ряд элементов, расположенных в порядке увеличения атомных радиусов: Атомный радиус увеличивается в группах сверху вниз и уменьшается в периодах слева направо. Рассмотрим варианты: А. Be — B — C. (Бериллий, Бор, Углерод). Все элементы находятся во втором периоде. В периоде радиус уменьшается слева направо. Значит, Be > B > C. Этот ряд расположен в порядке уменьшения радиуса. Б. Si — C — N. (Кремний, Углерод, Азот). Si находится в 3-м периоде, C и N во 2-м. Si > C. C и N во 2-м периоде, C > N. Значит, Si > C > N. Этот ряд расположен в порядке уменьшения радиуса. В. F — Cl — Br. (Фтор, Хлор, Бром). Все элементы находятся в 17-й группе. В группе радиус увеличивается сверху вниз. Значит, F < Cl < Br. Этот ряд расположен в порядке увеличения радиуса. Г. Na — Mg — Ca. (Натрий, Магний, Кальций). Na и Mg в 3-м периоде, Na > Mg. Ca в 4-м периоде. Ca > Na. Значит, Mg < Na < Ca. Этот ряд расположен не в порядке увеличения радиуса. Ответ: В. F — Cl — Br. 4. Термин «молекула» нельзя использовать при характеристике соединения, формула которого: Термин «молекула» используется для веществ с ковалентной связью (молекулярного строения). Для веществ с ионной связью или атомной кристаллической решеткой используют термин «формульная единица». Рассмотрим варианты: А. \(CO_2\) (Углекислый газ) — ковалентная полярная связь, молекулярное строение. Б. \(NH_3\) (Аммиак) — ковалентная полярная связь, молекулярное строение. В. \(H_2O\) (Вода) — ковалентная полярная связь, молекулярное строение. Г. \(NaBr\) (Бромид натрия) — ионная связь, ионное строение. Ответ: Г. \(NaBr\). 5. Оксид алюминия является: Оксид алюминия \(Al_2O_3\) — это амфотерный оксид, то есть он проявляет как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий реакции. Ответ: А. Амфотерным. 6. Ряд формул веществ, реагирующих с соляной кислотой: Соляная кислота (HCl) — это сильная кислота. Она будет реагировать с: - Металлами, стоящими в ряду активности до водорода. - Основными оксидами. - Амфотерными оксидами. - Основаниями (щелочами и нерастворимыми основаниями). - Солями более слабых кислот или с образованием осадка/газа. Рассмотрим варианты: А. Zn, \(H_2SO_4\), \(Mg(OH)_2\). Zn (цинк) — металл до водорода, реагирует: \(Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\). \(H_2SO_4\) (серная кислота) — кислота, с другой кислотой (HCl) не реагирует. \(Mg(OH)_2\) (гидроксид магния) — нерастворимое основание, реагирует: \(Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O\). Этот вариант не подходит из-за \(H_2SO_4\). Б. Mg, ZnO, NaOH. Mg (магний) — металл до водорода, реагирует: \(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\). ZnO (оксид цинка) — амфотерный оксид, реагирует: \(ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O\). NaOH (гидроксид натрия) — щелочь, реагирует: \(NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O\). Этот вариант подходит. В. KOH, Cu, \(Fe(OH)_2\). KOH (гидроксид калия) — щелочь, реагирует: \(KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O\). Cu (медь) — металл после водорода, с HCl не реагирует. \(Fe(OH)_2\) (гидроксид железа(II)) — нерастворимое основание, реагирует: \(Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O\). Этот вариант не подходит из-за Cu. Г. \(Na_2CO_3\), BaO, \(CuSO_4\). \(Na_2CO_3\) (карбонат натрия) — соль более слабой угольной кислоты, реагирует: \(Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow\). BaO (оксид бария) — основной оксид, реагирует: \(BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O\). \(CuSO_4\) (сульфат меди(II)) — соль, с HCl не реагирует, так как не образуется осадок, газ или вода. Этот вариант не подходит из-за \(CuSO_4\). Ответ: Б. Mg, ZnO, NaOH. 7. Необратимая химическая реакция произойдет при сливании растворов веществ, формулы которых: Необратимая реакция (реакция ионного обмена) происходит, если в результате образуется осадок, газ или вода. Рассмотрим варианты: А. \(NaNO_3\) и \(H_2SO_4\). \(NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3\). Все вещества растворимы, нет осадка, газа или воды. Реакция обратима. Б. \(CaCl_2\) и \(Na_2CO_3\). \(CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl\). Образуется осадок карбоната кальция (\(CaCO_3\)). Реакция необратима. В. KCl и NaOH. \(KCl + NaOH \rightarrow KOH + NaCl\). Все вещества растворимы, нет осадка, газа или воды. Реакция обратима. Г. \(CuSO_4\) и HCl. \(CuSO_4 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2SO_4\). Все вещества растворимы, нет осадка, газа или воды. Реакция обратима. Ответ: Б. \(CaCl_2\) и \(Na_2CO_3\). 8. Степень окисления -3 у атома азота в соединении, формула которого: Степень окисления азота -3 характерна для нитридов и аммиака/солей аммония. В задании не даны варианты ответа, но если бы они были, то нужно было бы выбрать соединение, где азот имеет степень окисления -3. Примеры таких соединений: - Аммиак \(NH_3\). В \(NH_3\), водород имеет степень окисления \(+1\). Пусть степень окисления азота будет \(x\). Тогда \(x + 3 \cdot (+1) = 0 \Rightarrow x = -3\). - Хлорид аммония \(NH_4Cl\). В ионе аммония \(NH_4^+\), водород имеет степень окисления \(+1\). Пусть степень окисления азота будет \(x\). Тогда \(x + 4 \cdot (+1) = +1 \Rightarrow x = -3\). - Нитрид магния \(Mg_3N_2\). Магний имеет степень окисления \(+2\). Пусть степень окисления азота будет \(x\). Тогда \(3 \cdot (+2) + 2x = 0 \Rightarrow 6 + 2x = 0 \Rightarrow 2x = -6 \Rightarrow x = -3\). Так как вариантов ответа нет, я привел примеры соединений, где азот имеет степень окисления -3. Если бы были варианты, нужно было бы выбрать один из них, например, \(NH_3\).