Решение контрольной работы по химии за 1 полугодие, II вариант

Хорошо, давайте разберем эту контрольную работу по химии. Административная контрольная работа по химии за первое полугодие II вариант Работа состоит из двух частей. Часть А включает в себя 9 тестовых заданий с выбором одного правильного ответа, в Части В содержатся задания с полным развернутым ответом. Часть А Каждое задание оценивается в 2 балла. А1) О химическом элементе, а не о простом веществе азот идет речь в выражении: а) азот является составной частью воздуха; б) взрывчатое вещество тротил содержит азот; в) азот имеет меньшую плотность, чем кислород; г) жидкий азот иногда используется для замораживания продуктов; Ответ: б) взрывчатое вещество тротил содержит азот. Пояснение: Химический элемент – это вид атомов с определенным зарядом ядра. Простое вещество – это вещество, состоящее из атомов одного химического элемента. В варианте "б" азот входит в состав сложного вещества (тротила), что указывает на то, что речь идет о химическом элементе. В остальных вариантах речь идет о свойствах или нахождении простого вещества азота (N2). А2) Смесь бензина с водой можно разделить методом а) Фильтрование; б) Дистилляция; в) Выпаривание; г) Отстаивание; Ответ: г) Отстаивание. Пояснение: Бензин и вода не смешиваются (несмешивающиеся жидкости) и имеют разную плотность. Бензин легче воды, поэтому он будет плавать на поверхности. Отстаивание позволяет разделить такие жидкости. А3) Физическое явление – это: а) Испарение воды; б) Горение керосина; в) Скисание молока; г) Ржавление железа; Ответ: а) Испарение воды. Пояснение: Физические явления – это процессы, при которых изменяется агрегатное состояние или форма вещества, но не его состав. Испарение воды – это переход воды из жидкого состояния в газообразное. Горение, скисание и ржавление – это химические явления, так как при них образуются новые вещества. А4) Чистое вещество в отличие от смеси – это: а) Морская вода; б) Молоко; в) Кислород; г) Воздух; Ответ: в) Кислород. Пояснение: Чистое вещество состоит из частиц одного вида (атомов или молекул). Кислород – это простое вещество. Морская вода, молоко и воздух – это смеси. А5) Простое вещество – это: а) Спирт; б) Сера; в) Вода; г) Сахар; Ответ: б) Сера. Пояснение: Простое вещество состоит из атомов одного химического элемента. Сера (S) – это простое вещество. Спирт, вода и сахар – это сложные вещества, состоящие из атомов разных химических элементов. А6) Относительная молекулярная масса наименьшая у вещества с формулой: а) \( \text{CO}_2 \) б) \( \text{CH}_4 \) в) \( \text{CO} \) Для решения этого задания нужно рассчитать относительные молекулярные массы каждого вещества. Относительные атомные массы (приблизительные): \( \text{C} = 12 \) \( \text{O} = 16 \) \( \text{H} = 1 \) а) \( \text{CO}_2 \): \( \text{Mr}(\text{CO}_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44 \) б) \( \text{CH}_4 \): \( \text{Mr}(\text{CH}_4) = 12 + 4 \cdot 1 = 12 + 4 = 16 \) в) \( \text{CO} \): \( \text{Mr}(\text{CO}) = 12 + 16 = 28 \) Ответ: б) \( \text{CH}_4 \). Пояснение: Относительная молекулярная масса метана (\( \text{CH}_4 \)) равна 16, что является наименьшим значением среди предложенных вариантов. А7) Запись 6 атомов водорода выглядит как: а) 3 молекулы водорода; б) 6 молекул водорода; в) 6 атомов водорода; г) 6 атомов кислорода; Ответ: в) 6 атомов водорода. Пояснение: Запись "6 атомов водорода" означает, что речь идет о шести отдельных атомах водорода, что обозначается как \( 6\text{H} \). Молекула водорода – это \( \text{H}_2 \). А8) Сера проявляет валентность IV в соединении с формулой: а) \( \text{H}_2\text{S} \); б) \( \text{SO}_2 \); в) \( \text{S}_2 \); г) \( \text{SO}_3 \); Ответ: б) \( \text{SO}_2 \). Пояснение: а) В \( \text{H}_2\text{S} \) (сероводород) водород имеет валентность I, значит, два атома водорода дают общую валентность II. Следовательно, сера имеет валентность II. б) В \( \text{SO}_2 \) (оксид серы (IV)) кислород имеет валентность II. Два атома кислорода дают общую валентность \( 2 \cdot 2 = 4 \). Следовательно, сера имеет валентность IV. в) \( \text{S}_2 \) – это простое вещество, валентность не определяется таким образом. г) В \( \text{SO}_3 \) (оксид серы (VI)) кислород имеет валентность II. Три атома кислорода дают общую валентность \( 3 \cdot 2 = 6 \). Следовательно, сера имеет валентность VI. А9) Массовая доля кислорода в \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) равна: а) 52,94%; б) 0,36%; в) 73,00%; г) 32,65%; Для решения этого задания нужно рассчитать относительную молекулярную массу \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) и массовую долю кислорода. Относительные атомные массы (приблизительные): \( \text{H} = 1 \) \( \text{S} = 32 \) \( \text{O} = 16 \) Относительная молекулярная масса \( \text{H}_2\text{SO}_4 \): \( \text{Mr}(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \) Массовая доля кислорода \( \omega(\text{O}) \): \[ \omega(\text{O}) = \frac{\text{количество атомов O} \cdot \text{Ar}(\text{O})}{\text{Mr}(\text{H}_2\text{SO}_4)} \cdot 100\% \] \[ \omega(\text{O}) = \frac{4 \cdot 16}{98} \cdot 100\% = \frac{64}{98} \cdot 100\% \approx 0.65306 \cdot 100\% \approx 65.31\% \] Похоже, что ни один из предложенных вариантов ответа не совпадает с расчетом. Давайте перепроверим расчеты и варианты. Возможно, в задании или вариантах ответа есть опечатка. Если предположить, что один из вариантов все же правильный, то ближайший к 65.31% отсутствует. Давайте еще раз внимательно посмотрим на варианты. а) 52,94% б) 0,36% в) 73,00% г) 32,65% Если бы вопрос был о массовой доле серы: \( \omega(\text{S}) = \frac{32}{98} \cdot 100\% \approx 32.65\% \) Это совпадает с вариантом г). Возможно, в вопросе опечатка и спрашивается о массовой доле серы. Если же вопрос точно о кислороде, то правильного ответа среди предложенных нет. Предположим, что вопрос был о массовой доле серы. Ответ: г) 32,65% (если вопрос о массовой доле серы). Если вопрос о массовой доле кислорода, то правильный ответ \( \approx 65.31\% \), и его нет среди вариантов. Часть В В1. Рассчитайте массу 0,5 моль серной кислоты. Дано: \( n(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0.5 \) моль Найти: \( m(\text{H}_2\text{SO}_4) \) Решение: 1. Найдем молярную массу серной кислоты \( \text{M}(\text{H}_2\text{SO}_4) \). \( \text{M}(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot \text{Ar}(\text{H}) + \text{Ar}(\text{S}) + 4 \cdot \text{Ar}(\text{O}) \) \( \text{M}(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 1 \text{ г/моль} + 32 \text{ г/моль} + 4 \cdot 16 \text{ г/моль} \) \( \text{M}(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль} \) 2. Рассчитаем массу серной кислоты по формуле: \( m = n \cdot \text{M} \) \( m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0.5 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 49 \text{ г} \) Ответ: Масса 0,5 моль серной кислоты составляет 49 г. В2. Определите тип химической связи в молекуле \( \text{H}_2\text{S} \). Ответ: Ковалентная полярная связь. Пояснение: Молекула \( \text{H}_2\text{S} \) состоит из атомов водорода (неметалл) и серы (неметалл). Связь между неметаллами является ковалентной. Поскольку атомы водорода и серы имеют разную электроотрицательность (сера более электроотрицательна, чем водород), электронная плотность смещается к атому серы, делая связь полярной. В3. Напишите формулы следующих оксидов: а) оксид натрия; б) оксид углерода (II); в) оксид железа (III); г) оксид серы (VI); Ответ: а) Оксид натрия: \( \text{Na}_2\text{O} \) Пояснение: Натрий (Na) – элемент I группы, проявляет валентность I. Кислород (O) – элемент VI группы, проявляет валентность II. Для составления формулы используем наименьшее общее кратное (НОК) для валентностей 1 и 2, это 2. Тогда для Na нужно 2 атома (\( 2/1 = 2 \)), для O – 1 атом (\( 2/2 = 1 \)). б) Оксид углерода (II): \( \text{CO} \) Пояснение: Углерод (C) проявляет валентность II (указано в скобках). Кислород (O) – валентность II. НОК для 2 и 2 – это 2. Тогда для C нужно 1 атом (\( 2/2 = 1 \)), для O – 1 атом (\( 2/2 = 1 \)). в) Оксид железа (III): \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) Пояснение: Железо (Fe) проявляет валентность III (указано в скобках). Кислород (O) – валентность II. НОК для 3 и 2 – это 6. Тогда для Fe нужно 2 атома (\( 6/3 = 2 \)), для O – 3 атома (\( 6/2 = 3 \)). г) Оксид серы (VI): \( \text{SO}_3 \) Пояснение: Сера (S) проявляет валентность VI (указано в скобках). Кислород (O) – валентность II. НОК для 6 и 2 – это 6. Тогда для S нужно 1 атом (\( 6/6 = 1 \)), для O – 3 атома (\( 6/2 = 3 \)). В4. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции: \( \text{H}_2\text{S} + \text{MnO}_2 + \text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnS} + \text{H}_2\text{O} \) Это окислительно-восстановительная реакция. Давайте определим степени окисления элементов, которые их меняют. \( \text{H}_2\text{S} \): \( \text{H}^{+1} \), \( \text{S}^{-2} \) \( \text{MnO}_2 \): \( \text{O}^{-2} \), \( \text{Mn}^{+4} \) \( \text{KOH} \): \( \text{K}^{+1} \), \( \text{O}^{-2} \), \( \text{H}^{+1} \) \( \text{K}_2\text{SO}_4 \): \( \text{K}^{+1} \), \( \text{O}^{-2} \), \( \text{S}^{+6} \) \( \text{MnS} \): \( \text{S}^{-2} \), \( \text{Mn}^{+2} \) \( \text{H}_2\text{O} \): \( \text{H}^{+1} \), \( \text{O}^{-2} \) Изменяют степень окисления: Сера: \( \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^{+6} \) (в \( \text{K}_2\text{SO}_4 \)) – отдает 8 электронов, окисляется. Марганец: \( \text{Mn}^{+4} \rightarrow \text{Mn}^{+2} \) (в \( \text{MnS} \)) – принимает 2 электрона, восстанавливается. Составим электронный баланс: \( \text{S}^{-2} - 8\text{e}^- \rightarrow \text{S}^{+6} \) | 1 (множитель для \( \text{MnO}_2 \)) \( \text{Mn}^{+4} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{+2} \) | 4 (множитель для \( \text{H}_2\text{S} \)) Теперь расставим коэффициенты в уравнении: \( 4\text{H}_2\text{S} + 1\text{MnO}_2 + \text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 4\text{MnS} + \text{H}_2\text{O} \) Уравняем калий (K): Справа: 2 атома K в \( \text{K}_2\text{SO}_4 \). Слева: 1 атом K в \( \text{KOH} \). Значит, перед \( \text{KOH} \) нужно поставить 2. \( 4\text{H}_2\text{S} + \text{MnO}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 4\text{MnS} + \text{H}_2\text{O} \) Теперь проверим остальные элементы. Сера (S): Слева \( 4 \cdot 1 = 4 \) атома. Справа \( 1 \cdot 1 = 1 \) атом в \( \text{K}_2\text{SO}_4 \) и \( 4 \cdot 1 = 4 \) атома в \( \text{MnS} \). Всего 5 атомов серы справа. Это означает, что электронный баланс нужно пересмотреть, так как сера из \( \text{H}_2\text{S} \) переходит в два разных продукта: \( \text{K}_2\text{SO}_4 \) и \( \text{MnS} \). В \( \text{MnS} \) сера остается в степени окисления -2. Значит, только часть серы окисляется. Давайте попробуем другой подход, учитывая, что \( \text{MnS} \) – это продукт, где сера не меняет степень окисления. Тогда \( \text{H}_2\text{S} \) является восстановителем, а \( \text{MnO}_2 \) – окислителем. \( \text{S}^{-2} \rightarrow \text{S}^{+6} \) (в \( \text{K}_2\text{SO}_4 \)) \( \text{Mn