ГДЗ > 🧬 Химия > 9 класс > 📗 Химия 9 класс. ФГОС Рудзитис > 🧠 Задание §48

Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §48

Химия 9 класс. ФГОС Рудзитис Просвещение

Содержание

Авторы:Рудзитис

Год:2024

Тип:учебник

Нужно другое издание?

§48

Содержание

Вопросы
Подумай, ответь, выполни
Тестовые задания

Щелочные металлы

Стр. 181

Вопросы

1. Какие металлы составляют семейство щелочных металлов?

Семейство щелочных металлов включает элементы главной подгруппы I группы периодической системы. Это: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr).

Все они имеют по одному электрону на внешнем энергетическом уровне и проявляют степень окисления +1 во всех соединениях.

2. Как определить число электронных слоёв в атоме элемента?

Число электронных слоёв (энергетических уровней) в атоме равно номеру периода, в котором находится элемент в периодической системе Менделеева.

Например:

У натрия (Na) — 3-й период → 3 энергетических уровня
У калия (K) — 4-й период → 4 уровня
У цезия (Cs) — 6-й период → 6 уровней.

Стр. 185

Подумай, ответь, выполни

1. Начертите схему строения атома рубидия Rb. Сравните её со схемами строения атомов натрия и цезия. Сделайте выводы о сходстве и различии атомов щелочных металлов.

Атом рубидия (Rb), как и другие щелочные металлы, имеет один электрон на внешнем энергетическом уровне. Схема распределения электронов у рубидия: 2e, 8e, 18e, 8e, 1e. У натрия — 2e, 8e, 1e; у цезия — 2e, 8e, 18e, 18e, 8e, 1e. Все эти элементы находятся в I группе и имеют на внешнем уровне один валентный электрон, из-за чего проявляют одинаковую степень окисления (+1) и сходные химические свойства. Различие заключается в количестве электронных уровней и радиусе атома: у рубидия он больше, чем у натрия, но меньше, чем у цезия.

2. Почему все щелочные металлы — сильные восстановители?

Потому что у атомов щелочных металлов на внешнем уровне всего один электрон, который они легко отдают в химических реакциях. Это делает их хорошими восстановителями. Чем больше радиус атома, тем легче отдаётся этот электрон, поэтому восстановительная способность усиливается от лития к цезию.

3. Сравните реакции щелочных металлов с водой и с кислотами. Составьте уравнения соответствующих реакций. Для расстановки коэффициентов используйте метод электронного баланса.

С водой (на примере натрия):

(2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑)

Na⁰ − 1e⁻ → Na⁺

2H⁺ + 2e⁻ → H₂

С кислотой (на примере калия и соляной кислоты):

(2K + 2HCl → 2KCl + H₂↑)

K⁰ − 1e⁻ → K⁺

2H⁺ + 2e⁻ → H₂

Во всех реакциях водород восстанавливается, металл — окисляется.

4. Сколько граммов раствора, содержащего 0,1 массовой доли, или 10%, гидроксида натрия, потребуется для нейтрализации 196 г раствора, содержащего 0,1 массовой доли, или 10 %, серной кислоты?

Найдём массу вещества H₂SO₄:

m(H₂SO₄) = 196 г × 0,1 = 19,6 г

n(H₂SO₄) = 19,6 г / 98 г/моль = 0,2 моль

Реакция: (2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)

По уравнению: на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моль NaOH

Значит, нужно 0,4 моль NaOH

m(NaOH) = 0,4 моль × 40 г/моль = 16 г

Так как массовая доля в растворе NaOH — 10%:

0,1 × m(р-ра) = 16 г → m(р-ра) = 160 г

Ответ: потребуется 160 г раствора гидроксида натрия.

5. Определите массу гидроксида натрия, необходимую для нейтрализации 15 г концентрированной серной кислоты (96%), если при нейтрализации выделилось 5,6 л газа (н.у.). Составьте уравнение реакции и вычислите массу по уравнению.

Уравнение: (2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O)

Сначала найдём массу чистой кислоты:

m(H₂SO₄) = 15 г × 0,96 = 14,4 г

n(H₂SO₄) = 14,4 г / 98 г/моль ≈ 0,147 моль

По уравнению: нужно 2 моль NaOH на 1 моль H₂SO₄ →

n(NaOH) = 0,147 × 2 = 0,294 моль

m(NaOH) = 0,294 × 40 = 11,76 г

Газ — это, видимо, водород (хотя в реакции его нет), поэтому уточни, если речь не о другой реакции.

Ответ: потребуется примерно 11,8 г NaOH.

6. Определите, какая соль получится, и рассчитайте её массу, если через 100 мл раствора, содержащего 0,32 массовой доли, или 32 %, гидроксида калия (ρ = 1,2 г/см³), допустили весь объём оксида углерода(IV), который образуется при сжигании 18 г металла (н. у.).

Шаг 1. Определим, какой металл. Пусть это магний.

Уравнение сгорания: (2Mg + O₂ → 2MgO)

18 г / 24 г/моль = 0,75 моль Mg

n(MgO) = 0,75 моль → при этом выделяется 0,75 моль CO₂

Уравнение реакции: (2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O)

Шаг 2. Найдём массу раствора KOH:

m(р-ра) = 1,2 г/мл × 100 мл = 120 г

m(KOH) = 0,32 × 120 = 38,4 г

n(KOH) = 38,4 / 56 = 0,686 моль

По уравнению 2 моль KOH → 1 моль CO₂ →

0,686 моль KOH → 0,343 моль CO₂, а у нас 0,75 моль CO₂

Значит, KOH в недостатке.