8 класс онлайн: Химия Контрольная работа № 5 с ответами Вариант 2 «Классификация химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции». Код материалов: Химия Габриелян Контрольная 5 в2.
Вернуться к Списку контрольных (в ОГЛАВЛЕНИЕ)
Химия 8 класс (Габриелян)
Контрольная № 5. Вариант 2
Ответы на вариант 2:
№ 1. Определите степени окисления элементов в соединениях: \( As_2O_5 \), \( Na_3AsO_4 \), \( AsH_3 \), \( AsBr_3 \), \( As \), \( H_3AsO_3 \). Какие из этих соединений являются за счет мышьяка:
а) только окислителями,
б) только восстановителями,
в) проявляют двойственность окислительно-восстановительных свойств?
Решение:
1. Определяем степени окисления (с.о.):
* \( As_2O_5 \): Кислород имеет с.о. -2. Сумма: \( 2x + 5(-2) = 0 \Rightarrow 2x = +10 \Rightarrow x = +5 \).
* \( Na_3AsO_4 \): Натрий +1, кислород -2. Сумма: \( 3(+1) + x + 4(-2) = 0 \Rightarrow 3 + x — 8 = 0 \Rightarrow x = +5 \).
* \( AsH_3 \): Водород +1. \( x + 3(+1) = 0 \Rightarrow x = -3 \).
* \( AsBr_3 \): Бром -1. \( x + 3(-1) = 0 \Rightarrow x = +3 \).
* \( As \): Простое вещество, с.о. = 0.
* \( H_3AsO_3 \): Водород +1, кислород -2. \( 3(+1) + x + 3(-2) = 0 \Rightarrow 3 + x — 6 = 0 \Rightarrow x = +3 \).
2. Анализируем свойства мышьяка:
* Мышьяк может понижать с.о. (до -3) — значит, он окислитель.
* Мышьяк может повышать с.о. (до +5) — значит, он восстановитель.
* Промежуточные степени окисления: Если с.о. мышьяка промежуточная (между -3 и +5), он может быть и окислителем, и восстановителем.
* Высшая степень (+5): Может только понижаться (окислитель).
* Низшая степень (-3): Может только повышаться (восстановитель).
* Нулевая степень (0): Промежуточная, проявляет двойственность.
* \( As_2O_5 \) (+5) — только окислитель (а).
* \( Na_3AsO_4 \) (+5) — только окислитель (а).
* \( AsH_3 \) (-3) — только восстановитель (б).
* \( AsBr_3 \) (+3) — двойственность (в).
* \( As \) (0) — двойственность (в).
* \( H_3AsO_3 \) (+3) — двойственность (в).
✅ Ответ:
* С.о. As: +5, +5, -3, +3, 0, +3.
* а) только окислители: \( As_2O_5 \), \( Na_3AsO_4 \).
* б) только восстановители: \( AsH_3 \).
* в) двойственность: \( AsBr_3 \), \( As \), \( H_3AsO_3 \).
№ 2. Составьте уравнения реакций:
а) \( Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 \)
б) \( ZnO + HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O \)
в) \( Na_2SO_3 + Cl_2 + H_2O \rightarrow Na_2SO_4 + HCl \)
г) \( Na_3N + H_2O \rightarrow NaOH + NH_3 \)
д) \( KClO_3 \rightarrow KCl + KClO_4 \)
Какие из реакций являются окислительно-восстановительными? Составьте, где необходимо, электронный баланс.
Решение:
а) \( Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 \)
* Это ОВР. Железо повышает с.о. с +2 до +3, кислород понижает с 0 до -2.
* Уравниваем:
\( 4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \)
* Электронный баланс:
\( Fe^{+2} — 1e \rightarrow Fe^{+3} \) | 4
\( O_2^0 + 4e \rightarrow 2O^{-2} \) | 1
б) \( ZnO + HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O \)
* Это реакция обмена (оксид + кислота). Степени окисления не меняются. Не ОВР.
* Уравниваем:
\( ZnO + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O \)
в) \( Na_2SO_3 + Cl_2 + H_2O \rightarrow Na_2SO_4 + HCl \)
* Это ОВР. Сера повышает с.о. с +4 до +6, хлор понижает с 0 до -1.
* Уравниваем:
\( Na_2SO_3 + Cl_2 + H_2O \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl \)
* Электронный баланс:
\( S^{+4} — 2e \rightarrow S^{+6} \) | 1
\( Cl_2^0 + 2e \rightarrow 2Cl^{-1} \) | 1
г) \( Na_3N + H_2O \rightarrow NaOH + NH_3 \)
* Это реакция гидролиза нитрида. Степени окисления не меняются: Na (+1), N (-3), O (-2), H (+1). Не ОВР.
* Уравниваем:
\( Na_3N + 3H_2O \rightarrow 3NaOH + NH_3 \)
д) \( KClO_3 \rightarrow KCl + KClO_4 \)
* Это ОВР (реакция диспропорционирования). Хлор из с.о. +5 переходит в -1 и +7.
* Уравниваем:
\( 4KClO_3 \rightarrow KCl + 3KClO_4 \)
* Электронный баланс:
\( Cl^{+5} + 6e \rightarrow Cl^{-1} \) | 1
\( Cl^{+5} — 2e \rightarrow Cl^{+7} \) | 3
✅ Ответ:
* ОВР являются реакции: а, в, д.
* Уравнения и балансы записаны выше.
№ 3. Для серной кислоты приведите по две реакции, протекающие
а) с изменением степеней окисления,
б) без изменения степеней окисления.
Приведите для указанных вами реакций, где это необходимо, электронный баланс и ионные уравнения реакций.
Решение:
а) С изменением степеней окисления (серная кислота — окислитель):
1. Реакция с медью (концентрированная):
\( Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O \)
* Электронный баланс:
\( Cu^0 — 2e \rightarrow Cu^{+2} \) | 1
\( S^{+6} + 2e \rightarrow S^{+4} \) | 1
* Ионное уравнение (полное): \( Cu + 4H^+ + 2SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-} + SO_2 + 2H_2O \)
* Сокращенное: \( Cu + 4H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Cu^{2+} + SO_2 + 2H_2O \)
2. Реакция с цинком (разбавленная):
\( Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \)
* Электронный баланс:
\( Zn^0 — 2e \rightarrow Zn^{+2} \) | 1
\( 2H^{+1} + 2e \rightarrow H_2^0 \) | 1
* Ионное уравнение: \( Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2 \)
б) Без изменения степеней окисления (кислотные свойства):
1. Реакция нейтрализации с гидроксидом натрия:
\( H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O \)
* Ионное уравнение: \( 2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O \)
* Сокращенное: \( H^+ + OH^- \rightarrow H_2O \)
2. Реакция с оксидом магния:
\( H_2SO_4 + MgO \rightarrow MgSO_4 + H_2O \)
* Ионное уравнение: \( 2H^+ + SO_4^{2-} + MgO \rightarrow Mg^{2+} + SO_4^{2-} + H_2O \)
* Сокращенное: \( 2H^+ + MgO \rightarrow Mg^{2+} + H_2O \)
✅ Ответ: Приведены по две реакции для каждого случая с балансами и ионными уравнениями.
№ 4. В трех пробирках находятся растворы: \( NaNO_3 \), \( Ca(NO_3)_2 \), \( AgNO_3 \). Какие реактивы потребуются, чтобы определить, в какой пробирке какой раствор находится? Какие признаки химических реакций наблюдаются? Приведите уравнения реакций.
Решение:
1. Анализ катионов:
* Все три соли содержат нитрат-анион (\( NO_3^- \)), поэтому определять будем по катионам металлов (\( Na^+ \), \( Ca^{2+} \), \( Ag^+ \)).
* Для определения нужен реактив, дающий характерные осадки или признаки с этими катионами.
2. Выбор реактива:
* Лучше всего использовать соляную кислоту (HCl) или ее соль (хлорид натрия/калия) для обнаружения серебра, и карбонат натрия (\( Na_2CO_3 \)) для обнаружения кальция.
* *План:* Сначала добавим во все пробирки раствор HCl.
3. Проведение реакции:
* Пробирка с \( AgNO_3 \): Выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра.
\[ AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3 \]
*Признак:* белый осадок.
* Пробирки с \( NaNO_3 \) и \( Ca(NO_3)_2 \): Видимых изменений нет (осадок не выпадает).
4. Второй этап:
* К оставшимся двум пробиркам (где не было осадка) добавим раствор карбоната натрия (\( Na_2CO_3 \)).
* Пробирка с \( Ca(NO_3)_2 \): Выпадает белый осадок карбоната кальция.
\[ Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3 \]
*Признак:* белый осадок.
* Пробирка с \( NaNO_3 \): Осадка не будет (все нитраты и карбонаты натрия растворимы). Видимых изменений нет.
Один из вариантов ответа:
* Реактивы: соляная кислота (или хлорид натрия) и карбонат натрия.
* Признаки: В первой пробирке с \( AgNO_3 \) — белый творожистый осадок. Во второй пробирке с \( Ca(NO_3)_2 \) — белый осадок после добавления карбоната. В третьей пробирке с \( NaNO_3 \) — никаких изменений.
№ 5. Магний растворили в 150 г раствора с массовой долей соляной кислоты, равной 7,3%. Определите массу оксида никеля (II), которую можно восстановить полученным водородом.
Решение:
1. Записываем уравнения реакций:
* \( Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow \) (1)
* \( NiO + H_2 \rightarrow Ni + H_2O \) (2)
2. Находим массу и количество вещества HCl:
* \( m(HCl) = m_{р-ра} \cdot \omega = 150 \cdot 0,073 = 10,95 \) г.
* \( M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \) г/моль.
* \( n(HCl) = \frac{10,95}{36,5} = 0,3 \) моль.
3. Находим количество вещества водорода по реакции (1):
* По уравнению: из 2 моль HCl получается 1 моль \( H_2 \).
* \( n(H_2) = \frac{n(HCl)}{2} = \frac{0,3}{2} = 0,15 \) моль.
4. Находим количество и массу оксида никеля (II) по реакции (2):
* По уравнению: 1 моль \( NiO \) реагирует с 1 моль \( H_2 \).
* \( n(NiO) = n(H_2) = 0,15 \) моль.
* \( M(NiO) = 58,7 + 16 = 74,7 \) г/моль (обычно в 8 классе округляют \( Ar(Ni) = 59 \), тогда \( M(NiO) = 75 \) г/моль. Возьмем точное значение 74,7).
* \( m(NiO) = n \cdot M = 0,15 \cdot 74,7 = 11,205 \) г.
* (Если считать с \( M(NiO)=75 \): \( 0,15 \cdot 75 = 11,25 \) г).
✅ Ответ: \( m(NiO) = 11,25 \) г.
Вы смотрели: 8 класс Химия Габриелян Контрольная 5 по теме главы # 5. Проверяемые темы учебника: Физические явления в химии. Химические реакции. Химические уравнения. Расчёты по химическим уравнениям. Реакции разложения. Реакции соединения. Реакции замещения. Реакции обмена. Типы химических реакций на примере свойств воды.
Вернуться к Списку контрольных (в ОГЛАВЛЕНИЕ)