ГДЗ Химия 9 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §21 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕМЕТАЛЛОВ
Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Чем различается строение атомов металлов и неметаллов? Укажите положение элементов-неметаллов в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Атомы металлов на внешнем энергетическом уровне  содержат 1-3 электрона, а неметаллов ― 4-7 электронов. По сравнению с атомами металлов атомы неметаллов той же группы или периода имеют меньший радиус атома.
Элементы-неметаллы занимают "правый фланг" элементов А-групп, они расположены справа сверху от диагонали бор – астат, проходящей по неметаллам и условно разделяющей элементы на металлы и неметаллы.


Упражнение 2. Какие типы кристаллических решёток вы знаете? 
Металлическая, атомная, молекулярная, ионная кристалические решётки.
Какие из них характерны для простых веществ — неметаллов?
Молекулярные и атомные кристаллические решетки.
Приведите примеры неметаллов с различным типом кристаллической решётки, укажите различия в физических свойствах этих веществ.
С атомными кристаллическими решетками: алмаз C, кремний Si. 
Физические свойства: очень твёрдые, тугоплавкие, нелетучие вещества, не растворяются в воде.
С молекулярными кристаллическими решетками: азот N2, хлор Cl2, белый фосфор P4. 
Физические свойства: имеют небольшую прочность и твёрдость, низкие температуры плавления и кипения, летучие.

Упражнение 3. Чем физические свойства неметаллов отличаются от физических свойств металлов?
Большинство неметаллов диэлектрики (исключение графит — проводник, кремний и германий — полупроводники), а металлы ―  проводники. Неметаллы отличаются от металлов разнообразием окраски, отсутствием металлического блеска.
Охарактеризуйте физические свойства простых веществ кислорода, азота, водорода.
Кислород при обычных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха, малорастворим в воде, плотность 1,43 г/л, tкип.=-183°С, tпл.=-219°С. Жидкий кислород — подвижная бледно-голубая жидкость, твердый — синие кристаллы; притягиваются магнитом.
Азот при обычных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха, малорастворим в воде, плотность 1,251 г/л,  tкип.=-196°С, tпл.=-210°С. Не поддерживает горение. Жидкий и твердый азот также бесцветные, плотность жидкого азота 0,81 г/мл.
Водород при обычных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха, нерастворим в воде и намного легче ее, плотность 0,089 г/л, При температуре -253°С газообразный водород переходит в жидкое агрегатное состояние, а при температуре -259°С — в твердое.

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. В ядре атома химического элемента содержится 76 нейтронов, что на 24 единицы больше числа протонов. Что это за элемент?
N=76
Z=N-24=76-24=52 - это теллур Те.
Ответ: теллур.

Упражнение 2. Запишите уравнения реакций между следующими веществами:
а) бромом и сероводородом;
Br2 + H2S = 2HBr + S
б) углеродом и оксидом цинка;
C + ZnO = Zn + CO (при t0C)
в) кислородом и сульфидом меди (II).
3O2 + 2CuS = 2CuO + 2SO2

Упражнение 3. Используя метод электронного баланса, составьте уравнения реакций, соответствующие следующим схемам превращений:
а) NH3 + O2 → N2 + Н2O;
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
N-3H3 + O20  → N20 + H2O-2
2N-3 -6e → N20        |6|12 |2   ―  процесс окисления
O20 +4e → 2O-2      |4|    |3   ―  процесс восстановления

Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и различными являются индексы этих элементов в формулах исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2, относится к двум атомам азота, перед формулой азота, а коэффициент 3, относится к двум атомам кислорода,  перед формулой кислорода. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а кислород — окислитель.

б) NaOH + Br2 → NaBr + NaBrO3 + Н2O;
6NaOH + 3Br2 = 5NaBr + NaBrO3 + 3Н2O
Схема окислительно-восстановительной реакции (тип ОВР: диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) — реакции, в ходе которых и окисляются, и восстанавливаются атомы одного химического элемента).
NaOH + Br20 → NaBr-1 + NaBr+5O3 + H2O
Br0 -5e → Br+5   |5|5|х1   ―  процесс окисления
Br0 +1e → Br-1   |1| |х5   ―  процесс восстановления

Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы брома. Находим наименьшее общее кратное для чисел 5 и 1. Это число 5, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 5 и 1, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов брома. Числа в последнем столбце 1 и 5 это дополнительные множители в схемах соответствующих процессов:
Br0 -5ē ⟶ Br+5 
5Br0 +5ē ⟶ 5Br-1

Добавим почленно эти уравнения, получим суммарную схему:
6Br0 Br+5 + 5Br-1 
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (обратите внимание: два атома Br0 есть в составе Br2, поэтому около Br2 ставим коэффициент 3):

NaOH + 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + H2O
Проверяем, уравнялось ли число атомов элементов, которых не было в схемах окисления и восстановления. Число атомов натрия разное, уравниваем его, поэтому ставим коэффициент 6 перед формулой NaOH:
6NaOH + 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + H2O
Число атомов водорода разное, уравниваем его, поэтому ставим коэффициент 3 перед формулой Н2О:
6NaOH + 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O
Число атомов кислорода одинаковое: по 6 атомов.
В приведённой реакции бром — восстановитель и окислитель.

в) Na2SO3 + Cl2 + Н2O → Na2SO4 + HCl.
Na2SO3 + Cl2 + Н2O = Na2SO4 + 2HCl
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Na2S+4O3 + Cl20 + Н2O → Na2S+6O4 + HCl-1
S+4 -2e → S+6        |2|4|1   ―  процесс окисления
Cl20 + 2e → 2Cl-1   |2|  |1   ―  процесс восстановления

Проводим вертикальную черту и выписываем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и хлора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и хлора. Множители 1 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы элемента серы в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1, который обычно не пишем, перед формулой двух соединений серы (Na2SO3, Na2SO4), а поскольку различным является индекс элемента хлора ― ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем), поскольку относится к двум атомам хлора, перед формулой хлора. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции сульфит натрия (за счёт атомов серы в степени окисления +4) — восстановитель, а хлор — окислитель.

Упражнение 4. Какой объём углекислого газа образуется при сжигании 800 л (н.у.) метана СН4, содержащего 5% примесей (по объёму)?
Дано: V(CH4 с прим.)=800 л, ω(прим.)=5%
Найти: V(CO2)-?
Решение
1-й способ

1. Вычисляем объём примесей:
V(прим.)=V(СН4 с прим.)•ω(прим.):100%=800 л • 5%:100%=40 л

2. Вычисляем объём чистого метана:
V(СН4)=V(CH4 с прим.)-V(прим.)=800 л - 40 л=760 л

3. Составим химическое уравнение:
CH4+ O2 = CO2 + H2O
По уравнению реакции с 1 объёма метана образуется 1 объём углекислого газа, поэтому:

V(СО2)=V(СН4)=760 л
2-й способ
1.Вычисляем массовую долю чистого метана:

ω(СН4)=100%-ω(прим.)=100%-5%=95%
2. Вычисляем объём чистого метана:
V(СН4)=V(СН4 с прим.)•ω(СН4):100%=800 л • 95%:100%=760 л

3. Составим химическое уравнение:
CH4+ O2 = CO2 + H2O
По уравнению реакции с 1 объёма метана образуется 1 объём углекислого газа, поэтому:

V(СО2)=V(СН4)=760 л
Ответ: 760 л

Упражнение 5. Серу массой 0,8 г сожгли, полученный газ растворили в 100 г раствора гидроксида натрия с массовой долей щёлочи 4%. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.
Дано: m(S)=0,8 г, m(раствора)=100 г, ω(NaOH)=4%
Найти: ω(Na2SO3)—?, ωостатка(NaОН)—?
Решение
1. Количество вещества  серы массой 0,8 г рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
M(S)=32 г/моль
ʋ(S)=m(S)/M(S)=0,8 г : 32 г/моль=0,025 моль

2. Составим химическое уравнение:
S + O2 = SO2
По уравнению реакции c 1 моль серы образовалось 1 моль газа оксида серы (IV), количество вещества одинаковое, поэтому

ʋ(SО2)=ʋ(S)=0,025 моль
3. Вычисляем массу гидроксида натрия в растворе:
m
(NaOH)=m(раствора)•ω(NaOH):100%=100 г•4%:100%=4 г

4. Количество вещества  гидроксида натрия массой 4 г рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
M
(NaOH)=40 г/моль
ʋ(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4 г : 40 г/моль=0,1 моль

5. Составим химическое уравнение:
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

По уравнению реакции 2 моль NaOH рагирует с 1 моль SO2, поэтому с 0,1 моль гидроксида натрия прореагирует в два раза меньше количества вещества оксида серы (IV), то есть 0,05 моль. По условию задачи имеем 0,025 моль серы (IV), следовательно гидроксид натрия взят в избытке, он реагирует не полностью, поэтому расчеты будем проводить по данным серы (IV).

ʋ(Na2SO3)=ʋ(H2O)=ʋ(SO2)=0,025 моль

ʋпрореаг.(NaОН)=2•ʋ(SO2)=2•0,025 моль=0,05 моль
ʋостаток(NaOH)=ʋ(NaОН)-ʋпрореаг.(NaОН)=0,1 моль-0,05 моль=0,05 моль
6. Массы всех соединений рассчитанного количества вещества находим по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
M(Na2SO3)=126 г/моль, M(Н2О)=18 г/моль
m(Na2SO3)=ʋ(Na2SO3)M(Na2SO3)=0,025 г  126 г/моль=3,15 г

m(Н2О)=ʋ(Н2О)M(Н2О)=0,025 г  18 г/моль=0,45 г
mостаток(NaОН)=ʋостаток(NaОН)M(NaОН)=0,05 г  40 г/моль=2 г
7. Расчитываем массу полученного раствора.
mп.
(раствора)=m(раствора)-m(NaOH)+m(Na2SO3)+mостатка(NaОН)+m(Н2О)=100 г-4 г+3,15 г+2 г+0,45 г=101,6 г
8. Вычисляем массовые доли сульфита натрия и остатка гидроксида натрия в полученном растворе:

ω(Na2SO3)=m(Na2SO3):mп.(раствора)•100%=3,15 г:101,6 г•100%=3,1%
ωостатка(NaOH)=mостатка
(NaOH):mп.(раствора)•100%=2 г:101,6 г•100%=1,96%

Ответ: 3,1% сульфита натрия и 1,96% гидроксида натрия.

Похожие новости
%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?