Решение контрольной работы по химии 9 класс (IV A, Вариант 2)

Контрольная работа по химии 9 класс. IV A группа. Вариант 2. Задание 1. Строение атома кремния (Si): Порядковый номер \( Z = 14 \), атомная масса \( A = 28 \). Число протонов: \( p^{+} = 14 \). Число электронов: \( \bar{e} = 14 \). Число нейтронов: \( n^{0} = A - Z = 28 - 14 = 14 \). Электронная конфигурация в обычном состоянии: \( Si: 1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{2} \) Валентные электроны: \( 3s^{2} 3p^{2} \). Валентность равна II. Электронная конфигурация в возбужденном состоянии (при получении энергии один электрон с 3s-подуровня переходит на 3p): \( Si^{*}: 1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{1} 3p^{3} \) Валентность равна IV. Степени окисления: \( -4, 0, +2, +4 \). Задание 2. Уравнения реакций по схеме: 1) \( CO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O \) 2) \( Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O \rightarrow 2NaHCO_{3} \) 3) \( 2NaHCO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + 2CO_{2} \uparrow + 2H_{2}O \) (или при нагревании) 4) \( CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} \downarrow + H_{2}O \) Задание 3. Допишем осуществимые реакции: б) \( CaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O \rightarrow Ca(HCO_{3})_{2} \) Полное ионное: \( CaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O \rightarrow Ca^{2+} + 2HCO_{3}^{-} \) в) \( SiO_{2} + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_{2}SiO_{3} + H_{2}O \) Полное ионное: \( SiO_{2} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow 2Na^{+} + SiO_{3}^{2-} + H_{2}O \) Сокращенное ионное: \( SiO_{2} + 2OH^{-} \rightarrow SiO_{3}^{2-} + H_{2}O \) г) \( CaCO_{3} \xrightarrow{t} CaO + CO_{2} \uparrow \) (разложение при нагревании) д) \( CaCO_{3} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O \) Полное ионное: \( CaCO_{3} + 2H^{+} + 2Cl^{-} \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^{-} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O \) Сокращенное ионное: \( CaCO_{3} + 2H^{+} \rightarrow Ca^{2+} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O \) ж) \( K_{2}SiO_{3} + 2HNO_{3} \rightarrow 2KNO_{3} + H_{2}SiO_{3} \downarrow \) Полное ионное: \( 2K^{+} + SiO_{3}^{2-} + 2H^{+} + 2NO_{3}^{-} \rightarrow 2K^{+} + 2NO_{3}^{-} + H_{2}SiO_{3} \downarrow \) Сокращенное ионное: \( 2H^{+} + SiO_{3}^{2-} \rightarrow H_{2}SiO_{3} \downarrow \) Реакции (а) и (е) практически не идут в обычных условиях (кремний вытесняет углерод только при очень высоких температурах сплавления, а карбонат кальция не реагирует со щелочью). Задание 4. Дано: \( m_{техн}(SiO_{2}) = 30 \) г \( \omega(примесей) = 3\% = 0,03 \) Найти: \( m(Si) \) - ? Решение: 1) Найдем массовую долю чистого оксида кремния: \( \omega(SiO_{2}) = 100\% - 3\% = 97\% \) или \( 0,97 \). 2) Найдем массу чистого \( SiO_{2} \): \( m(SiO_{2}) = 30 \cdot 0,97 = 29,1 \) г. 3) Уравнение реакции восстановления: \( SiO_{2} + 2Mg \xrightarrow{t} Si + 2MgO \) 4) Найдем количество вещества \( SiO_{2} \): \( M(SiO_{2}) = 28 + 16 \cdot 2 = 60 \) г/моль. \( n(SiO_{2}) = \frac{m}{M} = \frac{29,1}{60} = 0,485 \) моль. 5) По уравнению реакции \( n(Si) = n(SiO_{2}) = 0,485 \) моль. 6) Вычислим массу кремния: \( M(Si) = 28 \) г/моль. \( m(Si) = n \cdot M = 0,485 \cdot 28 = 13,58 \) г. Ответ: \( m(Si) = 13,58 \) г.