Уроки Хімії / Малахова Н. М. Пізнавальні завдання з хімії. 7-9 класи

9 клас	91

Кількісний склад розчинів. Масова частка розчиненої речовини. Розрахункові задачі. Приготування розчинів

35. «Цікавий факт», або «Вода, вода... навколо вода»

yy Хімічний аналіз основних речовин, з яких складається тіло людини, показав, що в ньому міститься 65 % води. Обчисліть скільки кілограмів води носите ви? Гадаємо, що ви знаєте свою вагу. yy Огірки містять 90 % води. Обчисліть скільки води ви приносите з ринку, якщо мати доручила вам купити 3 кг огірків? А якщо

10 кг?

yy Як ви вважаєте, чи можна віднести наше тіло та огірки до розчинів?

Підказка. Згадайте визначення «розчину» (див. завдання 1.1).

36. «Хазяйнуємо самі»

yy Чи любите ви мариновані помідори? А огірки?.. Тоді за справу. Підрахуємо кількість бутилів ємністю 3 л? Знайшли п’ять штук, добре. Обчисліть скільки кілограмів овочів треба купити на ринку, якщо співвідношення укладки таке: овочів — 60 % та маринаду — 40 %.

yy Тепер готуємо маринад. Мабуть, ви вже обчислили скільки його потрібно на п’ять бутилів? Тепер беремо велику каструлю й наливаємо в неї кількість води, необхідну за вашими розрахунками. Додаємо в неї сіль, цукор та спеції. Обчисліть скільки грамів цукру та солі треба додати в каструлю, якщо їх масові частки мають бути такі: цукру — 5 %, солі — 4 %.

yy Розчин, який ви отримали, треба кип’ятити 15 хвилин, після чого влити 60–100 мл 5%-го оцту (тобто 5%-го розчину оцтової кислоти). Обчисліть скільки грамів оцтової кислоти треба додати. Густина розчину дорівнює 1 г/мл.

yy Виникли труднощі! У магазині немає 5%-го оцту, а є тільки 9%-й. Обчисліть скільки грамів 9%-го розчину оцтової кислоти треба взяти, щоб замінити необхідну вам кількість 5%-го розчину.

Технологію консервування подивіться у відповідній кулінарній книзі. Смачного!

37. «Завдання для Попелюшки»

1)Мачуха наказала Попелюшці засолити зелені та бурі помідори в балоні ємністю 10 л. Скільки кілограмів помідорів їй треба зібрати, якщо вони становлять 70 % від маси води, яка міститься в балоні? Скільки води та солі вона має взяти, щоби приготувати 7%-й розсіл для заливання помідорів?

92	Пізнавальні завдання з хімії

2)За наказом мачухи Попелюшка має зварити варення з лимонів. Для цього потрібен 75%-й цукровий сироп. Розрахуйте скільки цукру й води їй потрібно взяти, щоби приготувати сироп для 5 кг лимонів за умови, що співвідношення плодів і сиропу 1:1. Порадьте як краще готувати такий концентрований сироп.

38. «Домашній експеримент»

1)Для того щоби квіти, які ви хочете разом з мамою посадити біля дому, не хворіли, треба полити розсаду 0,2%-м розчи-

ном «марганцівки», тобто KMnO4.

Обчисліть скільки грамів солі треба взяти для приготування 3 л такого розчину. Густину розчину можна вважати 1 г/мл.

Складітьпландійщодоприготуваннярозчину.Зважтенате,що калій перманганат погано розчиняється в холодній воді. Кип’ятити його теж не можна.

2)Якщо у вашої сім’ї є дача або ділянка, то неодмінно є мідний

купорос CuSO4 5H2O. Ви можете приготувати насичений розчин, використавши розрахунковий метод. Тоді ці розрахунки можуть стати вам у пригоді.

yy Для боротьби зі шкідниками садівники використовують «Бордоськурідину»,якамістить1%мідногокупоросу CuSO4 5H2O. Обчисліть масову частку купрум сульфату в мідному купоросі. yy Розчинність CuSO4 5H2O за 200 °С дорівнює 17,2 %. Обчисліть масу солі, яку треба додати до 2000 г води, щоби приготувати

насичений розчин.

yy Якщо ви будете готувати насичений розчин під час нагрівання, обчисліть яка маса солі випаде в осад за температури 200 °С (розчинність CuSO4 5H2O за 1000 °С дорівнює 42,4 %).

yy Скільки грамів насиченого розчину мідного купоросу треба взяти, щоби приготувати відро (приблизно 10 л) 1%-ї бордоської рідини, яка необхідна для оприскування рослин від шкідників­ ?

39. «Сам собі вчитель»

Придумайте й розв’яжіть розрахункові задачі на теми:

1.«Готування розчинів з відомою масовою часткою».

2.«Обчислення масової частки розчиненої речовини». Підказка. Скористайтеся книгою «Домашнє консервування».

40. «Допоможи товаришу»

Розробіть алгоритм розв’язання подібних задач і роздайте однокласникам.

9 клас	93

41. «Смачний урок»

Проведіть у класі дегустацію домашніх овочевих та фруктових консервів, варення, джемів тощо. Переможців можна визначити за декількома номінаціями, включаючи не тільки смак та оригінальність страв, але й знання технології приготування і вміння робити відповідні розрахунки.

Електроліти й неелектроліти

42. «Домашній експеримент “Просто додай води!”»

У сухому стаканчику змішайте півчайної ложки питної соди та півчайної ложки лимонної кислоти. Що бачите? Нічого? Тоді додайте ложку води. Яка ознака свідчить про те, що пішла хімічна реакція? Як ви можете пояснити той факт, що в сухому стані речовини не реагували між собою? Яку роль тут відіграє вода?

43. «Тест, тест, тест!»

1.Вкажіть частинки, які є провідниками електричного струму в розчині:

а) протони;	б) нейтрони;
в) електрони;	г) нейтральні молекули;
д) полярні молекули;	е) йони.

2. Вкажіть, які з речовин є електролітами, зважаючи на те, що розчини готують на дистильованій воді:

а) розчин цукру;	б) розчин аргентум нітрату;
в) розплав натрій хлориду;	г) розчин ацетону;
д) тала вода;	е) морська вода.

44. «Конкурс знавців»

yy Поясніть походження слів «катіон» і «аніон». yy Що таке провідники І та ІІ роду?

yy Що таке електричний струм?

yy Що є провідником у розчинах? Яка в цьому роль води? yy Як впливає на електропровідність розбавлення розчинів?

yy Чи будуть електролітами розчини, в яких вода замінена органічними розчинниками?

45. «Хто більше?»

Хто більше наведе прикладів електролітів і неелектролітів, які є у вашому домі.

46. «Хіміки малюють»

Проведіть конкурс плакатів з техніки безпеки на тему «Вода й електричний струм».

94	Пізнавальні завдання з хімії

47. «Я — репортер»

Візьміть інтерв’ю в родичів та знайомих на теми «Чому не можна ставити електроприлади у ванній кімнаті?», «Як правильно користуватися кип’ятильником?».

48. «Слідство ведуть хіміки»

Справа № 11. Для забезпечення безпеки експерименту негайно треба знайти речовини, які не проводять електричний струм. З поданого переліку випишіть назви таких речовин: спирт, мідний купорос, цукровий сироп, розплав натрій гідроксиду, розчин натрій гідроксиду, олія соняшникова, спиртовий розчин йоду, водний розчин гідрогенхлориду, розчин крохмалю, молоко, силікатний клей.

Електролітична дисоціація кислот, основ та солей. Сильні та слабкі електроліти

49. «Перетворіть інформацію на знання»

До вивчення теорії електролітичної дисоціації давалися такі визначення: «Кислоти — це сполуки, які мають кислий смак, дають кислу реакцію на лакмус та утворюють з лугами солі».

«Солі — це продукти заміщення гідрогену кислоти на метал». Прокоментуйте ці визначення з точки зору сучасних знань.

50. «Працюємо з інформацією»

Відомо, що сила кислот зростає в напрямку збільшення ступеня окиснення одного й того самого хімічного елемента. Складіть такий ряд для оксигеновмісних кислот хлору:

HClO3, HClO, HClO4, HClO2.

Зробіть висновки відносно сили оксигеновмісних кислот сульфуру та нітрогену.

51. «Інформація для роздумів»

З’ясуйте зв’язок між силою електроліту й положенням хімічного елемента, який утворює відповідну сполуку, у Періодичній системі елементів. Порівняйте сполуки елементів ІІІ періоду. Стрілка вказує напрям зростання сили електролітів.

NaOH, Mg(OH)2 , Al(OH)3 , H2SiO3, H3PO4, HClO4.

	Основи	Амфотерний	Кислоти
		гідроксид

Спробуйте відповісти на такі питання:

yy Чому NaOH дисоціює як основа, а HClO4 — як кислота?

9 клас	95

yy Чому сила основ зростає в періоді справа наліво, а сила кислот — зліва направо?

yy Чому Al(OH)3 проявляє амфотерні властивості? Підказка. Для відповіді порівняйте:

1)типи зв’язків Е — О та О — Н, де Е — це елемент III періоду;

2)міцність цих зв’язків, виходячи з електронегативностей хімічних елементів, які їх утворюють.

Які зв’язки будуть більш енергійно атакувати молекули води, що призведе до дисоціації?

52. «Інформація для роздумів»

yy Як змінюється клас хімічної сполуки та її здатність до дисоціації залежно від положення хімічного елемента, який її утворює, у періоді?

yy Як впливає ступінь окиснення хімічного елемента на силу оксигеновмісних кислот, що він утворює?

yy Як ви гадаєте, розчини яких електролітів будуть краще проводити електричний струм за їх однакової концентрації: NaCl, Na2SO4, Al2 (SO4 )3 ? На чому ґрунтуються ваші висновки?

53. «Завдання для допитливих»

yy Для готування маринадів використовують столовий оцет (6–9 %) чи оцтову есенцію (37 %). Чи відрізняється ступінь дисоціації в першому і другому випадках? Чи однаково будуть проводити електричний струм ці розчини? Який з них найчастіше використовують у консервуванні? Як ви гадаєте, чому? Обґрунтуйте свої висновки відповідними розрахунками.

yy Як ви гадаєте, що надає кислого смаку лимону? Як пояснити кислотність шлункового соку? Що спільного мають і чим відрізняються сполуки, які забезпечують це явище? Яка частка «відповідає» за кислий смак?

54. «Хто більше?»

Хто наведе більше прикладів природних сполук і харчових продуктів, які мають кислий смак, і пояснить чому.

Реакції обміну між розчинами електролітів. Йонні рівняння

55. «Інформація для роздумів»

yy Напишіть реакції взаємодії сильних кислот з металами, оксидами металів, основами й солями в молекулярній і йонній формах. Зверніть увагу на скорочені йонні рівняння.

yy Чим, на вашу думку, пояснюються хімічні властивості кислот, а також їхній кислий смак і зміна забарвлення індикаторів?

96	Пізнавальні завдання з хімії

yy Чому в шкільному підручнику йдеться про гідратовані йони Гідрогену?

56. «Хто більше?»

yy Хто наведе більше прикладів молекулярних хімічних реакцій, які відповідають скороченому йонному рівнянню реакції нейтралізації:

H+ + OH− = H2O

yy Напишіть повні та скорочені йонні рівняння реакцій між розчинами:

а) натрій сульфату й барій нітрату; б) сульфатної кислоти й барій гідроксиду.

Що спільного в цих рівняннях і чим вони відрізняються?

yy Хто наведе більше прикладів хімічних реакцій, продуктом яких є барій сульфат?

Підказка. Користуйтеся таблицею розчинності.

57. «Хочеш бути аналітиком? Будь ним!»

Перше завдання, яке вирішує хімік-аналітик під час вивчення невідомого розчину,— якісний аналіз. Тобто він визначає, які йони є в цьому розчині. Для цього аналітик проводить хімічні реакції, які закінчуються або виділенням газу, або утворенням осаду, або зміною кольору. Такі реакції називають «якісними».

yy Напишіть молекулярні та йонні рівняння реакцій, з допомогою яких можна визначити йони:

Ba2+, Ag+, Cu2+, Fe3+, CO23−, J−, S2−, Cl−, SO24−.

yy Зверніть увагу на те, що декільком молекулярним реакціям відповідає тільки одне скорочене йонне рівняння. Поміркуйте над тим, чи потрібні хіміку-аналітику взагалі молекулярні рівняння для реакцій, які перебігають у розчині?

yy Цікаво те, що деякі аніони можна визначати й за утворенням осаду, і за утворенням газу. Запропонуйте такі реакції. Підказка. Неодмінно користуйтеся таблицею розчинності:

зверніть увагу не тільки на нерозчинні солі, але й на нерозчинні основи. Не забувайте, що деякі кислоти є леткими й одразу розпадаються з утворенням газу.

Подивіться в довіднику чи спитайте в учителя, який колір мають запропоновані вами осади.

58. «Допоможи товаришу»

Поясніть товаришу, у якому випадку можна впевнено сказати, що реакція йде до кінця:

9 клас	97

сильна кислота + сильна основа → слабка кислота + сильна основа → сильна кислота + слабка основа → слабка кислота + слабка основа →

Наведіть приклади вказаних реакцій. За якими ознаками можна зробити висновок?

59. «Домашній експеримент»

yy Розчиніть одну чайну ложку питної соди в стакані води, додайте декілька крапель індикатора. Який колір ви бачите? Додавайте по краплинах розчин столового оцту до зміни забарвлення розчину.

yy Розчиніть півчайної ложки лимонної кислоти в невеликій кількості води. Додайте індикатор. Який колір має розчин? Додайте до нього півчайної ложки питної соди. Чи змінився колір? Якщо ні, додайте ще.

Про що свідчить зміна кольору індикатора? Яке ще явище ви спостерігали? До якого типу можна віднести ці реакції?

yy Покладіть у стакан шматочок крейди й додайте до нього столового оцту. Що бачите? Що спільного між цією реакцією та попередніми? Чи будуть співпадати скорочені йонні рівняння?

Підказка. Для того щоб відповісти правильно на запитання, слід написати хімічні рівняння — молекулярні та йонні. Оцтову та лимонну кислоти можна записати в загальному вигляді, як одноосновні кислоти HR. Майте на увазі, що це кислоти слабкі.

60. «Тест, тест, тест!»

Оберіть правильні відповіді:

yy Чим відрізняються скорочені йонні реакції від молекулярних?

1.Не містять стехіометричних коефіцієнтів.

2.Описують хімічні реакції, які перебігають тільки у водних розчинах.

3.Належать не до однієї конкретної реакції, а до групи аналогічних реакцій.

4.Використовуються тільки для реакцій обміну.

yy Ступінь дисоціації калій сульфіту у водному розчині з концентрацією 1 моль/л дорівнює 0,75. Обчисліть концентрацію йонів Калію в розчині:

1,5 моль/л; 0,75 моль/л; 2,0 моль/л; 2,25 моль/л.

yy В одному літрі води розчинили 40 г солі Fe2 (SO4 )3 . Обчисліть сумарну концентрацію всіх йонів у розчині:

0,1 моль/л; 0,2 моль/л; 0,3 моль/л; 0,5 моль/л;

98	Пізнавальні завдання з хімії

61. «Ви — головний еколог на хімічному підприємстві»

Вас хвилює проблема, як запобігти забрудненню навколишнього середовища. Для очищення води від катіонів важких і токсичних металів: Pb2+ , Cr3+ , Hg2+ , Fe3+ тощо їх необхідно перевести в осад.

Скориставшись таблицею розчинності, з’ясуйте, у вигляді яких солей можна осадити ці йони. Підтвердьте свої пропозиції йонними рівняннями реакцій.

Гідроліз солей

62. «Практикум для мовознавців»

Поясніть зміст слова «гідроліз», якщо фрагмент «ліз» у перекладі з грецької означає «розклад».

63. «Питання для допитливих»

Чи можна з допомогою індикаторів визначити, гідролізує сіль чи ні?

Доведіть свою точку зору прикладами відповідних реакцій гідролізу.

64. «Що б це значило?» »

Що означають вирази: «гідроліз за катіоном», «гідроліз за аніоном».

65. «Домашній експеримент»

Перевірте, чи піддаються гідролізу: питна сода, пральний порошок, мило. Використайте рослинні індикатори, які приготували влітку. Фенолфталеїн можна знайти в аптеці. Свої спостереження запишіть у зошит.

66. «Слідство ведуть хіміки»

Справа № 12. У лабораторію доставили розчини солей KNO3, AlCl3, Na2SO3. Але по дорозі відклеїлись етикетки. Як з допомогою індикаторів визначити вміст кожної пляшки?

67. «Не все так, як здається»

Багато учнів припускаються помилки під час написання хімічних рівнянь реакцій між водними розчинами таких сполук, як AlCl3 і Na2S або Cr2 (SO4 )3 і Na2CO3, не враховуючи гідроліз.

Доведіть двома способами, написавши йонні та молекулярні рівняння, як насправді перебігають ці реакції.

68. «Хто більше?»

Хто наведе більше прикладів реакцій обміну між двома солями, продуктами яких не є солі.

9 клас	99

Підказка. Скористайтеся таблицею розчинності та зверніть увагу на ті солі, яких у розчині не існує.

69.«Готуємося до конкурсу кросвордистів»

Доповніть свій «Хімічний тлумачний словничок».

70.«Коли уроки ще не зроблені»

Складіть кросворд на тему «Розчини» або «Електролітична дисоціація», використовуючи ключові слова: розчин, розчинність, вода, гідратація, кристалогідрат, електроліт, дисоціація, катіон, аніон, йон, гідроліз, кислота, основа, сіль, осад, індикатор, фенолфталеїн, лакмус, катод, анод тощо.

Пам’ятайте, що головне — не форма кросворду, а його зміст.

Тема 2. Хімічні реакції

Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками

71. «Тест, тест, тест!»

Які хімічні закони дозволяють нам писати хімічні рівняння? Оберіть правильні відповіді:

а) закон збереження енергії; б) закон сталості складу;

в) закон переходу кількості в якість; г) закон діючих мас; д) закон Авогадро;

е) закон збереження маси речовини; ж) закон об’ємних відношень.

72. «Працюємо з інформацією»

Класифікувати — означає розподіляти предмети, явища або поняття на класи, групи тощо за спільними ознаками, властивостями (Калашников). Яку ознаку ми оберемо, таку класифікацію й отримаємо. Якщо візьмемо декілька ознак, то утворимо стільки ж класифікацій. Зважте, що при цьому одна й та сама сполука опиниться з різними сусідами.

yy Наведіть класифікацію комп’ютерних ігор. За якими ознаками вони поділяються на групи?

yy Згадайте ознаки, за якими класифікують хімічні елементи або хімічні сполуки.

yy Назвіть ознаки, за якими, на вашу думку, можна класифікувати хімічні реакції.

100	Пізнавальні завдання з хімії

73. «Хімічний тренінг»

Запропонуйте варіанти класифікації сполук неметалів з гідро-

геном: HF, HCl, HBr, HJ, H2S, H2O, NH3, CH4 за різними озна-

ками:

а) за характером хімічних властивостей; в) за здатністю утворювати солі;

г) за розчинністю у воді й здатністю реагувати з нею; д) за агрегатним станом за н. у.;

е) за положенням неметалів у Періодичній системі хімічних елементів;

ж) за значенням валентності хімічного елемента; з) за поширеністю в природі.

Дайте назви вказаним сполукам.

Підказка. За необхідності зазирніть у підручник для 9 класу або хімічний довідник.

74. «Перетворюємо інформацію на знання»

Виберіть із підручника й запишіть у таблицю 5 по одному прикладу хімічних реакцій, які відповідають певним ознакам різних типів хімічних реакцій.

Зважте на те, що одна й та сама хімічна реакція може траплятися декілька разів і належати до різних типів залежно від обраної ознаки.

			Таблиця 5
	Класифікація хімічних реакцій
№		Тип хімічної ре-	Приклад хімічної ре-
	Ознака		акції в молекулярній
з/п		акції	та йонній формах
1	Кількість і склад вихід-	Розкладу
	них речовин і продуктів	Сполучення
	реакції	Заміщення
		Обміну
2	Зміна ступеня окиснен-	Окисно-відновні
	ня атомів, які входять	Без зміни ступе-
	до складу реагентів	нів окиснення
3	Тепловий ефект	Екзотермічні
		Ендотермічні
4	Оборотність	Оборотні
		Необоротні