ГДЗ Химия 9 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §17 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ IIА ГРУППЫ
Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Сравните общие характеристики щелочных и щёлочноземельных металлов. Укажите тип связи и тип кристаллической решётки в простых веществах, образованных этими металлами.
На внешнем энергетическом уровне атомы всех щелочных металлов имеют по одному электрону, а атомы щелочно-земельных металлов ― по два электрона. Для щелочных и щёлочноземельных металлов характерна металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка, а отсюда и все типичные для металлов свойства: металлический блеск, пластичность, тепло- и электропроводность. Металлические свойства щелочных металлов возрастают от лития к цезию, а щёлочноземельных ― от кальция к барию. Максимальная степень окисления щелочных металлов равна +1, а щёлочноземельных ― +2. Формула высших оксидов щелочных металлов Me2O, а щёлочноземельных ― MeO. Все они являются основными оксидами, следовательно, взаимодействует с водой, кислотами и кислотными оксидами. Гидроксиды щелочных металлов имеют формулу MeOH, а щёлочноземельные ― Me(OH)2. Данные гидроксиды являются растворимыми основаниями – щёлочами, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.

Упражнение 2. Перечислите общие химические свойства щёлочноземельных металлов. Подчеркните особенности взаимодействия этих металлов с водой.
Щелочные и щёлочноземельные металлы взаимодействуют с неметаллами, водой, кислотами, оксидами менее активных металлов. В результате реакции щелочных и щёлочноземельных металлов с водой образуются щелочь и водород.
Реакция в общем виде взаимодействия щелочных металлов с водой:
2Me + 2H2O = 2MeOH + H2
Реакция в общем виде взаимодействия щёлочноземельных металлов с водой:
Me + 2H2О = Me(OH)2 + H2


ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. С помощью какой химической реакции можно доказать, что в состав минералов кальция — известняка, мрамора, кальцита — входит карбонат этого металла? Взаимодействием с сильной кислотой, вследствие чего выделяется углекислый газ, то есть раствор "вскипает".
Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- → Ca2+ + 2Cl+ + CO2 + H2O

CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + CO2 + H2O

Упражнение 2. Охарактеризуйте свойства оксида кальция как основного оксида. Ответ подтвердите уравнениями химических реакций в молекулярной и ионной формах.
Взаимодействует с водой:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Взаимодействует с кислотными оксидами:
CaO + CO2 = CaCO3
Взаимодействует с кислотами:
CaO + 2HСl = CaCl2 + H2O
CaO + 2H+ + 2Cl- ⟶ Ca2+ + 2Cl- + H2O
CaO + 2H+ → Ca2+ + H2O


Упражнение 3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения, для реакций обмена запишите ионные уравнения:
а) Ca → CaCl2 → CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 → CaF2;
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2

CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3
Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32-2Na+ + 2Cl- + CaCO3
Ca2+ + CO32- → CaCO3

CaCO3 = CaO + CO2
CaO + H2O = Ca(OH)2

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O
Ca2+ + 2OH- + 2H+ + 2NO3-Ca2+ + 2NO3- + 2H2O
H+ + OH- → H2O


Ca(NO3)2 + 2KF = 2KNO3 + CaF2
Ca2+ + 2NO3- + 2К+ + 2F- → 2К+ + 2NO3- + CaF2
Ca2+ + 2F- → CaF2


б) BaCO3 → BaO → Ba(OH)2 → BaCl2 → Ba3(PO4)2.
BaCO3 = BaO + CO2↑ (при t0)
BaO + H2O = Ba(OH)2

Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
Ba2+ + 2OH- + 2H+ + 2Cl-Ba2+ + 2Cl- + 2H2O
H+ + OH- → H2O

3BaCl2 + 2Na3PO4 = 6NaCl + Ba3(PO4)2
3Ba2+ + 6Cl- + 6Na+ + 2PO43-6Na+ + 6Cl- + Ba3(PO4)2
3Ba2+ + 2PO43- → Ba3(PO4)2

Упражнение 4. При обработке 9,8 г смеси карбоната, гидроксида и сульфата кальция выделилось 0,896 л газа (н.у.) и осталось 2,1 г твёрдого остатка. Вычислите массовую долю компонентов в смеси.
Дано: V(CO2)=0,896 л, m(смеси)=9,8 г, m(тв. остатка)=2,1 г
Найти: ω(СaCO3)-?, ω(Сa(OH)2)-?, ω(СaSO4)-?
Решение
1. Количество вещества углекислого газа объемом 0,896 л рассчитываем по формуле: ʋ=V/VM, где VM=22,4 л/моль.
ʋ(Н2О)=V(CO2)/VM=0,896 л : 22,4 л/моль=0,04 моль

2. Составим химические уравнения:

CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + 2H2O

Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
CaSO4 + HCl ≠
По уравнению реакции 1 моль карбоната кальция реагирует с выделением 1 моль  углекислого газа, количество вещества одинаковое, поэтому:
ʋ(СаСО3)=ʋ(СО2)=0,04 моль
Поскольку СаСl2 растворимая соль, поэтому твердый остаток ― это соль CaSO4, то есть m(СаSО4)=2,1 г  
3. Массу карбоната кальция количеством вещества 0,04 моль рассчитываем по формуле: m=ʋ•M, где M=Mr г/моль.
M(СаСО3)=100 г/моль

m(СаСО3)=ʋ(СаСО3)•M(СаСО3)=0,04 моль • 100 г/моль=4 г
4.
Рассчитываем массу гидроксида кальция:

m(Ca(OH)2)=m(смеси)-m(CaCO3)-m(CaSO4)=9,8 г - 4 г - 2,1 г=3,7 г
5. Рассчитываем массовую долю компонентов смеси.
ω(СаСО3)=(m(СаСО3):m(смеси))•100%=(4 г : 9,8 г)•100%=40,8%

ω(Са(ОН)2)=(m(Са(ОН)2):m(смеси))•100%=(3,7 г : 9,8 г)•100%=37,6%
ω(СаSО4)=(m(СаSО4):m(смеси))•100%=(2,1 г : 9,8 г)•100%=21,4%
Ответ: 40,8% CaCO3, 37,6% Ca(OH)2, 21,4% CaSO4


Упражнение 5. Какую массу соды (безводный карбонат натрия Na2CO3) необходимо добавить к 100 л жёсткой воды, содержащей 610 мг/л гидрокарбонат-ионов, для её полного умягчения?
Дано: V(H2O)=100 л, ρ(HCO3-)=610 мг/л=0,61 г/л
Найти: m(Na2CO3)-?
Решение
1. Рассчитываем массу гидрокарбонат-ионов:
m(HCO3-)=ρ(HCO3-)V(Н2О)=0,61 г/л  100 л=61 г

2. Количество вещества гидрокарбонат-ионов рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
M(HCO3-)=61 г/моль
ʋ(HCO3-)=m(HCO3-)/M(HCO3-)=61 г : 61 г/моль=1 моль

3. Составим химическoе уравнениe в общем виде:

Na2CO+ Ме2+ + 2HCO3=2NaHCO+ MeCO3
По уравнению реакции с 1 моль карбоната натрия реагирует 2 моль гидрокарбонат-ионов, то есть количество вещества карбоната натрия в 2 раза меньше количества вещества гидрокарбонат-ионов, поэтому:

ʋ(Na2СО3)=ʋ(HCO3-):2=1 моль:2=0,5 моль
4. Массу карбоната натрия количеством вещества 0,5 моль рассчитываем по формуле: m=ʋ•M, где M=Mr г/моль.
M(Nа2СО3)=106 г/моль

m(Nа2СО3)=ʋ(Nа2СО3)•M(Na2СО3)=0,5 моль • 106 г/моль=53 г
Ответ: 53 г

Используйте дополнительную информацию и выразите мнение
Вопрос 1. Щелочные металлы получают электролизом расплавов их гидроксидов — щелочей. Для получения щёлочноземельных металлов используют электролиз расплавов их солей. Как вы думаете, почему для этих целей не годятся гидроксиды щёлочноземельных металлов?
Поскольку при расплавлении (нагрев от пропускания электрического тока) гидроксиды шёлочноземельных металлов разлагаются с образованием соответствующих оксидов металла, а не простого вещества металла.
Напишите уравнение электролиза расплава хлорида кальция:
CaCl2(распл.)  ⟶ Ca + Cl2↑  (над ⟶ напишите электролиз)
%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?