Задача. Вычисление массовой доли вещества, находящегося в растворе.
ХИМИЯ
Предлагаемые экзаменационные билеты соответствуют Обязательному минимуму содержания основного общего образования по химии и требованиям к уровню подготовки выпускников основной общеобразовательной школы. Каждый билет включает один теоретический вопрос по той или иной теме курса и практическое задание (задачу или лабораторный опыт).
Билет № 1
1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов малых периодов и главных подгрупп в зависимости от атомного (порядкового) номера.
2. Опыт. Получение и собирание оксида углерода (IV). Проведение реакций, подтверждающих его характерные свойства.
Билет № 2
1. Металлы, их положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атомов (на примере натрия, магния, алюминия). Характерные физические и химические свойства металлов.
2. Задача. Вычисление количества вещества (или массы) какого-либо соединения, необходимого для реакции с определенным количеством вещества (или массой) другого вещества.
Билет № 3
1. Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атомов (на примере хлора, кислорода, азота). Отличие физических свойств неметаллов от металлов. Взаимодействие неметаллов с простыми веществами (на примере реакций соединения серы с металлами, водородом и кислородом).
2. Задача. Вычисление количества вещества одного из продуктов реакции, если известна масса исходного вещества.
Билет № 4
1. Виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, их сходство и различие.
2. Опыт. Проведение реакций, характерных для кислот (на примере хлороводородной кислоты).
Билет № 5
1. Электролитическая диссоциация кислот, оснований, солей.
2. Опыт. Получение и собирание кислорода. Доказательство наличия этого газа в сосуде.
Билет № 6
1. Простые и сложные неорганические вещества, их состав и классификация.
2. Задача. Вычисление количества вещества (или массы) полученного соединения, если известна масса исходного вещества.
Билет № 7
1. Генетическая связь между классами неорганических веществ.
2. Опыт. Проведение реакций, характеризующих свойства нерастворимых оснований [на примере гидроксида меди (II)].
Билет № 8
1. Классификация химических реакций.
2. Опыт. Проведение реакций, подтверждающих качественный состав выданной соли [на примере хлорида меди (II)].
Билет № 9
1. Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель.
2. Задача. Вычисление массы продукта реакции, если для его получения дан раствор с определенной массовой долей исходного вещества (в процентах).
Билет № 10
1. Реакции ионного обмена. Условия их протекания до конца. Отличие реакций ионного обмена от окислительно-восстановительных.
2. Опыт. Получение и собирание водорода. Доказательство наличия этого газа в пробирке.
Билет № 11
1. Кислоты, их классификация. Взаимодействие с металлами, основными оксидами, основаниями, солями (на примере серной и хлороводородной кислот).
2. Задача. Вычисление массовой доли (в процентах) химического элемента в веществе, формула которого приведена.
Билет № 12
1. Амфотерные гидроксиды (на примере гидроксидов цинка и алюминия). Взаимодействие с кислотами, щелочами, разложение при нагревании.
2. Задача. Вычисление количества вещества (или массы) полученного продукта, если известна масса исходного вещества.
Билет № 13
1. Основания, их классификация. Взаимодействие с оксидами неметаллов и кислотами.
2. Опыт. Выделение чистой поваренной соли из смеси ее с речным песком.
Билет № 14
1. Понятие об аллотропии. Аллотропные видоизменения кислорода.
2. Опыт. Проведение реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: растворимая соль - нерастворимое основание - оксид металла.
Билет № 15
1. Соли угольной кислоты: карбонаты натрия, калия, кальция, их практическое значение. Распознавание карбонатов.
2. Задача. Вычисление количества вещества продукта реакции, если известна масса одного из вступивших в реакцию веществ.
Билет № 16
1. Оксиды, их классификация. Отношение к воде, кислотам и щелочам.
2. Опыт. Распознавание с помощью характерной реакции соли серной кислоты среди трех выданных растворов солей.
Билет № 17
1. Строение атома: ядро, электронная оболочка. Понятие о химическом элементе. Схемы строения атомов химических элементов третьего периода.
2. Опыт. Проведение реакций, подтверждающих качественный состав выданной кислоты (серной или соляной).
Билет № 18
1. Натрий, его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства: взаимодействие с неметаллами, водой.
2. Задача. Вычисление массы исходного вещества, если известно количество вещества одного из продуктов реакции.
Билет № 19
1. Углерод, его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома, аллотропные видоизменения углерода. Оксиды углерода.
2. Задача. Вычисление массы продукта реакции, если известно количество одного из вступивших в реакцию вещества.
Билет № 20
1. Кальций, его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства: взаимодействие с кислородом, водой, кислотами.
2. Опыт. Распознавание с помощью характерной реакции соли хлороводородной кислоты среди трех выданных растворов солей.
Билет № 21
1. Железо, его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Физические и химические своейства: взаимодействие с серой, хлороводородной кислотой, растворами солей.
2. Опыт. Распознавание кислоты и щелочи среди трех выданных веществ.
Билет № 22
1. Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома и молекулы, физические и химические свойства, получение, применение.
2. Задача. Вычисление количества вещества (или массы) какого-либо соединения, необходимого для реакции с определенным количеством вещества (или известной массой) другого вещества.
Билет № 23
1. Вода, ее состав, строение молекулы, физические и химические свойства: разложение, отношение к натрию, оксидам кальция, серы (IV). Основные загрязнители природной воды, очистка природных и сточных вод.
2. Опыт. Распознавание с помощью характерной реакции соли угольной кислоты среди трех выданных солей.
Билет № 24
1. Причины многообразия органических веществ: химическое строение, элементный (качественный) состав. Примеры углеводородов и кислородсодержащих органических соединений.
2. Опыт. Получение реакций обмена нерастворимого основания и проведение реакций, характеризующих его свойства.
Билет № 25
1. Метан, этилен, ацетилен: химическое строение, горение. Реакция полимеризации.
2. Задача. Вычисление количества вещества (или массы) продукта реакции, если известна масса исходного вещества.
Билет № 26
1. Круговорот химических элементов в природе (на примере одного из элементов: углерода, кислорода и азота). Роль живых существ в круговороте химических элементов.
2. Опыт. Получение названной соли реакцией обмена.
Билет № 27
1. Источники химического загрязнения воздуха. Способы предупреждения химических загрязнений, обусловленных повышенным содержанием в воздухе оксидов углерода, серы, азота.
2. Опыт. Проведение реакций, характерных для кислот (на примере серной кислоты).
Билет № 28
1. Получение металлов из их оксидов с помощью восстановителей: водорода, алюминия, оксида углерода (II). Роль металлов и сплавов в современной технике.
2. Задача. Вычисление массы продукта реакции, если для его получения дан раствор с определенной массовой долей исходного вещества (в процентах).
Билет № 11. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов малых периодов и главных подгрупп в зависимости от их порядкового (атомного) номера.
| Свойства химических элементов, а также образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. |
Согласно периодическому закону, сформулированному Менделеевым в 1869 году, свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от их атомных масс. То есть с увеличением относительной атомной массы, свойства элементов периодически повторяются.*
Сравните: периодичность смены времен года с течением времени.
Данная закономерность иногда нарушается, например, аргон (инертный газ) превышает по массе следующий за ним калий (щелочной металл). Это противоречие было объяснено в 1914 году при изучении строения атома. Порядковый номер элемента в Периодической системе – это не просто очередность, он имеет физический смысл – равен заряду ядра атома. Поэтому современная формулировка Периодического закона звучит так:
Период – это последовательность элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра атома, начинающаяся щелочным металлом и заканчивающаяся инертным газом. В периоде, с увеличением заряда ядра, растет электроотрицательность элемента, ослабевают металлические (восстановительные) свойства и растут неметаллические (окислительные) свойства простых веществ. Так, второй период начинается щелочным металлом литием, за ним следует бериллий, проявляющий амфотерные свойства, бор – неметалл, и т.д. В конце фтор – галоген и неон – инертный газ. (Третий период снова начинается щелочным металлом – это и есть периодичность)1-3 периоды являются малыми (содержат один ряд: 2 или 8 элементов), 4-7 – большие периоды, состоят из 18 и более элементов.Составляя периодическую систему, Менделеев объединил известные на тот момент элементы, обладающие сходством, в вертикальные столбцы. Группы – это вертикальные столбцы элементов, имеющих, как правило, валентность в высшем оксиде равную номеру группы. Группу делят на две подгруппы: Главные подгруппы содержат элементы малых и больших периодов, образуют семейства со сходными свойствами (щелочные металлы – I А, галогены – VII A, инертные газы – VIII A).(химические знаки элементов главных подгрупп в периодической системе располагаются под буквой «А» или, в очень старых таблицах, где нет букв А и Б – под элементом второго периода)Побочные подгруппы содержат элементы только больших периодов, их называют переходные металлы.(под буквой «Б» или «B»)В главных подгруппах с увеличением заряда ядра (атомного номера) растут металлические (восстановительные) свойства.
* точнее, веществ, образованных элементами, но это часто опускают, говоря «свойства элементов» 2. Опыт. Проведение реакций, подтверждающих химические свойства хлороводородной кислоты.Хлороводородная кислота:
1. Окрашивает растворы индикаторов лакмуса и метилового оранжевого в красный цвет, вследствие диссоциации в водном растворе:
HCl → H+ + Cl-
2. Взаимодействует с металлами, находящимися в ряду напряжений левее водорода, например, с цинком, с образованием соли и газообразного водорода:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
3. Взаимодействует с оснóвными оксидами с образованием соли и воды:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
(при проведении реакции с оксидом меди (II), пробирку желательно слегка подогреть)
4. Взаимодействует с основаниями с образованием соли и воды:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
5. Вытесняет слабые кислоты из растворов их солей:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
6. Качественная реакция на хлорид-ион – при сливании с раствором соли серебра, образуется белый творожистый осадок, нерастворимый в концентрированной азотной кислоте:
AgNO3 + HCl = HNO3 + AgCl↓
Билет № 2
1. Простые и сложные вещества: различие в их составе. Основные классы неорганических соединений: примеры соединений, различие в их составе. Простые вещества состоят из одного химического элемента. К ним относятся металлы и неметаллы. Сложные вещества состоят из двух или более химических элементов. Сложные вещества, или соединения, подразделяют на классы:
· оксиды
· кислоты
· основания
· соли
Оксидами называют вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. Оксиды делят на оснóвные, кислотные, амфотерные, безразличные (несолеобразующие).
Оснóвным оксидам соответствуют основания. Это оксиды металлов, например натрия Na2O, кальция CaO. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды.
Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Это оксиды неметаллов, например, серы SO2, фосфора P2O5, или металлов в высшей степени окисления, например, оксид хрома (VI) CrO3. Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды
Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами, и со щелочами. Примером могут служить оксиды цинка и алюминия.
Несолеобразующие оксиды не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. К ним относятся некоторые оксиды неметаллов, например, оксид азота (II) NO.
Кислоты – это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка.
Кислоты могут быть бескислородными, как соляная HCl, сероводородная H2S, или кислородсодержащими: азотная HNO3, серная H2SO4.
В зависимости от числа атомов водорода, кислоты делят на однооснóвные, например, азотная HNO3, двухоснóвные – серная H2SO4, трехснóвные – ортофосфорная (часто называют просто фосфорная) H3PO4.
С точки зрения теории электролитической диссоциации кислотами называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода:
HCl → H+ + Cl-
Основания – это сложные вещества, состоящие из металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH). Основания могут быть растворимыми в воде – щелочи: гидроксид натрия NaOH, гидроксид кальция Ca(OH)2, или нерастворимыми, как гидроксид меди (II) Cu(OH)2.
С точки зрения теории электролитической диссоциации основаниями являются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием гидроксид-ионов, т.е. оснóвные гидроксиды:
NaOH → Na+ + OH-
С точки зрения протонной теории к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода, например аммиак:
NH3 + HOH = NH4+ + OH-
Соли – это сложные вещества, в составе которых имеется металл (или сложный положительный ион) и кислотный остаток. Соли бывают:
• средние – в составе нет ионов водорода и гидроксогрупп, например, хлорид натрия NaCl, карбонат натрия Na2CO3
• кислые – содержат в своем составе ионы водорода, например, гидрокарбонат натрия NaHCO3, дигидрофосфат натрия NaH2PO4
• оснóвные – содержат в своем составе гидроксогруппы, например, основный карбонат меди (II) (CuOH)2CO3
Задача. Вычисление массовой доли вещества, находящегося в растворе.
Формулу для вычисления массовой доли в общем виде можно записать так:
ω = масса компонента / масса целого,
где ω – массовая доля
Для растворенного вещества формула расчета массовой доли будет иметь следующий вид:
ω = m растворенного вещества / m раствора ,
где ω – массовая доля,
m раствора = m растворенного вещества + m растворителя
Пример: