9 класс -химия

9 класс
Тема: химия.
1. Назовите химические элементы, в названиях которых отразился цвет простого
вещества или соединения?
2. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие
превращения:
Назовите вещества, обозначенные буквами А, В, С, D и E.
3. В заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря находятся богатейшие запасы минерала
мирабилита — кристаллогидрата сульфата натрия. Каждый год в конце ноября,
когда температура воды падает до 6°С, вода оказывается насыщенной сульфатом
натрия, и мирабилит начинает выделяться в виде бесцветных кристаллов,
оседающих на дно залива и на его берегах. Эти кристаллы содержат в своем
составе соль и воду.
Для определения формулы мирабилита растворили 3,22 г минерала в воде. К
полученному раствору прилили избыток раствора хлорида бария. Выпавший
осадок был отфильтрован, промыт и взвешен. Его масса оказалась равной 2,33 г. На
основе химического анализа определите формулу минерала мирабилита. Запишите
уравнение реакции.
4. История открытия этого элемента такова. В 1801 г. мексиканский химик-минералог
Андреас-Мануэль дель Рио получил оксиды и соли неизвестного химического
элемента, названного им эритронием. Однако ученый усомнился в правильности
своих анализов, и сделал вывод, что эритроний не новый химический элемент, а
оксид хрома.
В 1830 г. профессор Стокгольмского Горного института Нильс Габриель Сефстрем
открыл в шлаке, полученном при выплавке чугуна, новый металл. Он отличался
высокой химической стойкостью и растворялся лишь в царской водке и
концентрированной плавиковой кислоте, а при нагревании в азотной и
концентрированной серной кислоте. При нагревании на воздухе металл окислялся
до оксида. При этом 1,00 г металла давал 1,785 г порошка красно-коричневого
цвета. В 1831 г немецкий химик Фридрих Вёлер доказал, что открытый металл и
эритроний — одно и то же вещество.
Какой элемент был открыт химиками? Ответ подтвердите расчетами. Запишите
уравнение реакции окисления металла кислородом воздуха.
5. Многие химические процессы протекают с выделением теплоты. Эту особенность
химических реакций можно использовать в быту. Ученые сконструировали так
называемые химические грелки, в которых выделяющееся тепло используют для
согревающего компресса. Простейшая грелка состоит из пластикового пакета с
пересыщенным раствором тиосульфата натрия (Na2S2O3). Пересыщенные растворы
очень неустойчивы. При попадании кристаллов вещества или перемешивании они
начинают кристаллизоваться. При этом из пересыщенного раствора выделяется
кристаллогидрат тиосульфата натрия (Na2S2O3·5Н2О) и выделяется теплота.
Предложите свои два варианта химической грелки. Запишите уравнения реакции,
лежащей в основе ее работы.
6. Предлагаем приготовить «шипучку» — порошок, который при добавлении воды
начинает «закипать», образуя газированный напиток, и хорошо удаляет жажду. Его
приготовление основано на реакции лимонной кислоты с питьевой содой
(NaHCO3). Чтобы сделать «шипучку», в пищевой посуде смешайте четверть чайной
ложки питьевой соды, половину чайной ложки лимонной кислоты и чайную ложку
сахара. Если приготовленную смесь высыпать в стакан с водой и перемешать, то
выделится газ, а смесь приобретет кисловатый вкус.
продукт
стакан
ложка
250 см3 200 см3 столовая, г чайная, г
Вода
250
200
18
5
Сахар-песок
220
180
25
10
Сода питьевая
–
–
25
10
Лимонная кислота
–
–
15
5
7.
Если соды взять слишком много, то вкус будет слегка горьковатый, если слишком
мало — очень кислый. Вы можете сами подобрать такое соотношение соды и
лимонной кислоты, чтобы вкус напитка был наиболее приятным.
a. Составьте уравнение описанной реакции, приняв для лимонной кислоты
условную формулу Н3Э (или зная, что лимонная кислота трехосновная).
b. Используя данные таблицы, рассчитайте концентрацию каждого
компонента смеси в стакане с водой до начала реакции;
c. В каком мольном соотношении должны быть реагирующие компоненты,
чтобы вкус напитка был кисловатым?
d. Почему при избытке соды раствор становится горьковатым на вкус?
Решения
1. Хлор, в переводе с греческого слова «хлорос», означает желто-зеленый.
Йод получил свое название по цвету пара. В переводе с греческого «иодес»
означает фиолетовый.
Сера — производное от древнеиндийского слова «сира» — светло-желтый цвет.
Родий — название произошло от греческого слова «родон» — роза, по розовому
цвету ряда соединений родия.
Иридий — от греческого слова «ирис» — радуга, из-за разнообразия окрасок солей
иридия.
Хром — от греческого слова «хрома» — окраска, цвет.
Таллий — от греческого слова «таллос», означающей «молодая зеленая ветка». В
спектре излучения таллия имеется ярко-зеленая линия.
Рубидий — латинское слово «рубидус» означает темно-красный — две темнокрасные линии в спектре.
Цезий — от латинского «цезиум» — у древних римлян означало голубой цвет
«небесного свода. В спектре излучения солей цезия обнаружены две голубые
линии.
Индий — получил свое название по цвету синей линии в спектре излучения.
«Индиго» — синий.
2. 3Fe + 2O2 = Fe3O4
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
2Fe(OH)3 + Fe(OH)2 → Fe3O4 + 4H2O (t°, инертная атмосфера)
Вещества: А — Fe3O4; В и С — FeCl2 или FeCl3; D и Е — Fe(OH)2 или Fe(OH)3.
3. Na2SO4·xH2O + BaCI2 = 2NaCI + BaSO4↓ + xH2O
ν(BaSO4) = ν(Na2SO4·xH2O) = 0,01 моль
М(Na2SO4·xH2O) = 3,22/0,01 = 322 г/моль
М(Na2SO4) = 142 г/моль
Разность молярных масс составляет 322–142 = 180
Х = 180г / 18г/моль = 10 моль
Формула мирабилита Na2SO4·10H2O
Приемлемы и другие варианты решения.
4. Методом подбора определяем металл. 1 г металла присоединяет 0,785 г кислорода.
Если металл одновалентный, то молярная масса металла равна 10,191 г/моль;
Если металл двухвалентный, то М(Ме) = 20,382 г/моль;
Если металл трехвалентный, то М(Ме) = 30,573 г/моль;
Если металл четырехвалентный, то М(Ме) = 40,764 г/моль;
Если металл пятивалентный, то М(Ме) = 50,955 г/моль;
Из всех вариантов подходит лишь один вариант — это ванадий.
Приемлемы и другие варианты решения
4V +5O2 = 2V2O5
5. Можно взять образование кристаллогидратов сульфата натрия, ацетата натрия.
Правильными считаются ответы, в которых приведены уравнения реакций,
протекающих при комнатной температуре и атмосферном давлении, например,
СаО + Н2О = Са(ОН)2
2Al + 3CuCl2 = 2AlCl3 + 3Cu
6.
a. 3NaHCO3 + H3Э = Na3Э + 3H2O + 3CO2↑
b. ω= 2,5 /(2,5+7,5+10+250)х 100% = 0,93%
ω(сода) = 2,5 /(2,5+7,5+10+200)х 100% = 1,14%
ω(кислота)= 7,5 /270 х 100% = 2,78%
ω(кислота)= 7,5 /220 х 100% = 3,41%
ω(сахар)= 10 /270 х 100% = 3,70%
ω(сахар)= 10 /220 х 100% = 4,55%
c. Если взять стехиометрическое соотношение кислоты и соды, то после
окончания реакции в растворе будут находиться только соль лимонной
кислоты и сахар, поэтому вкус будет сладкий, значит, кислоты должно быть
немного больше (не 3:1, 3:2 и т.п.)
d. Если соды взять избыток, то кислота прореагирует вся, и вкус будет
определять раствор соды.