В предложенном перечне отметь вещество, которое при растворении в воде почти не диссоциирует на ионы:

Краткий ответ: водный раствор глицерина не проводит электрический ток. Это правильный вариант.

Почему

Электрический ток в растворе проводят ионы. Значит, нужно выбрать вещество, которое в воде не распадается на ионы, то есть является неэлектролитом.

Разбор вариантов:

• гидроксид лития \(\mathrm{LiOH}\) — сильное основание, в растворе даёт ионы: \[ \mathrm{LiOH \rightarrow Li^+ + OH^-} \] раствор проводит ток;

• водный раствор аммиака — слабый электролит, но ионы всё же образуются: \[ \mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-} \] поэтому ток он проводит, хотя и слабо;

• азотная кислота \(\mathrm{HNO_3}\) — сильная кислота: \[ \mathrm{HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-} \] раствор проводит ток;

• глицерин \(\mathrm{C_3H_5(OH)_3}\) — многоатомный спирт, типичный неэлектролит. Он смешивается с водой, но на ионы не распадается, поэтому ионов в растворе практически нет.

Вывод: правильный ответ — глицерин.

Краткий ответ: количество ошибок — 2; на схеме представлен процесс восстановления.

Разбор схемы

Правильная запись должна быть такой:

\[ \mathrm{Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca^0} \]

В схеме на фото \(\mathrm{Ca^{+2} + 4e^- \rightarrow Ca^0}\) допущены две ошибки:

1. Неверно оформлен заряд иона кальция. Вместо \(\mathrm{Ca^{2+}}\) записано \(\mathrm{Ca^{+2}}\). У заряда иона сначала пишут число, а затем знак: \(2+\).
2. Неверно указано число электронов. Иону \(\mathrm{Ca^{2+}}\) нужно принять 2 электрона, а не 4, чтобы превратиться в нейтральный атом.

Почему это восстановление

Кальций принимает электроны, его степень окисления понижается:

\[ +2 \rightarrow 0 \]

Приём электронов называется восстановлением.

Проверка

Считаем заряд левой части с правильным числом электронов:

\[ +2 + 2 \cdot (-1) = 0 \]

Заряд правой части тоже \(0\), значит, схема уравнена.

Это продолжение текущей темы — электролитическая диссоциация, задание про анионы и катионы. Решаю его.

Краткий ответ: в окошки нужно перенести \(\mathrm{S^{2-}}\) и \(\mathrm{Cl^-}\).

Почему

При диссоциации ионы делят на два вида:

• катионы — положительно заряженные ионы, они образовались, отдав электроны;
• анионы — отрицательно заряженные ионы, они образовались, приняв электроны.

Разбор вариантов:

• \(\mathrm{Mg^{2+}}\) — заряд \(2+\), это катион;
• \(\mathrm{Cu^{2+}}\) — заряд \(2+\), это катион;
• \(\mathrm{S^{2-}}\) — заряд \(2-\), это анион;
• \(\mathrm{Cl^-}\) — заряд \(1-\), это анион.

Значит, анионы — \(\mathrm{S^{2-}}\) и \(\mathrm{Cl^-}\).

Как не путать

Смотри только на знак заряда: «минус» — анион, «плюс» — катион. Число перед знаком показывает величину заряда, но на название иона оно не влияет.

Проверка: оба выбранных иона имеют отрицательный заряд, поэтому оба являются анионами.

Это продолжение той же темы — электролитическая диссоциация. Вот разбор задания.

Краткий ответ: правильный ряд — третий:

сернистая кислота, угольная кислота, водный раствор аммиака

Почему

Слабые электролиты диссоциируют в растворе лишь частично. К ним относятся слабые кислоты, слабые основания и вода.

• \(\mathrm{H_2SO_3}\) — сернистая кислота, слабая кислота: \[ \mathrm{H_2SO_3 \rightleftharpoons H^+ + HSO_3^-} \]
• \(\mathrm{H_2CO_3}\) — угольная кислота, слабая кислота: \[ \mathrm{H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-} \]
• водный раствор аммиака — слабое основание: \[ \mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-} \]

Все три вещества — слабые электролиты.

Почему остальные ряды не подходят

1. Нитрат алюминия, сульфат калия, водный раствор аммиака — первые два вещества являются растворимыми солями, а соли — сильные электролиты. Ряд не подходит.
2. Глюкоза, сахар, спирт — это неэлектролиты: они вообще не распадаются на ионы. Это не то же самое, что слабые электролиты.
3. Хлорид калия, спирт, серная кислота — \(\mathrm{KCl}\) и \(\mathrm{H_2SO_4}\) сильные электролиты, а спирт вообще неэлектролит.

Вывод: выбираем третий вариант.

Это продолжение той же темы — электролитическая диссоциация. Разбираю задание 16.

Краткий ответ: нужно отметить нитрат серебра и бромоводородную кислоту.

Почему

Раствор проводит ток, если в нём есть свободные ионы, то есть если вещество — электролит.

• Нитрат серебра \(\mathrm{AgNO_3}\) — растворимая соль, сильный электролит: \[ \mathrm{AgNO_3 \rightarrow Ag^+ + NO_3^-} \] ионы есть, ток проводится.

• Бромоводородная кислота \(\mathrm{HBr}\) — сильная кислота, сильный электролит: \[ \mathrm{HBr \rightarrow H^+ + Br^-} \] ионы есть, ток проводится.

• Спирт (например, этанол \(\mathrm{C_2H_5OH}\)) — неэлектролит, на ионы не распадается.

• Сахар (сахароза \(\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}}\)) — тоже неэлектролит, в растворе остаётся молекулами.

Как рассуждать в похожих заданиях

1. Проверь, есть ли в растворе ионы.
2. Соли, сильные кислоты и щёлочи — сильные электролиты, их растворы проводят ток.
3. Слабые кислоты и основания проводят ток слабо, но всё же проводят.
4. Спирты, сахара, глюкоза, глицерин — неэлектролиты.

Проверка: отмечены именно электролиты, а два неэлектролита остаются без галочки.

Это продолжение той же проверочной работы по электролитической диссоциации — задание 7. Решаю.

Краткий ответ: верное утверждение — «распад электролита на ионы под действием молекул воды».

Почему

Растворы электролитов проводят ток потому, что в них есть свободные заряженные частицы — ионы. Они появляются при растворении, когда молекулы воды отрывают ионы от кристалла или молекулы:

\[ \mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-} \]

Молекулы воды при этом «растаскивают» ионы и удерживают их вокруг себя (гидратация), не давая им снова соединиться. Именно поэтому в растворе есть подвижные ионы, и он проводит ток.

Почему остальные варианты не подходят

• «Электролит распадается на катионы и электроны» — неверно. В растворах электролитов образуются катионы и анионы, а не электроны. Свободные электроны — это проводники металлического типа, а не растворы.
• «Образование катионов и анионов под действием электрического тока» — перепутана причина и следствие. Ионы образуются до включения тока, при растворении. Ток лишь заставляет уже существующие ионы двигаться направленно.
• «Все утверждения верны» — неверно, так как три других утверждения содержат ошибки.

Как запомнить

Причина электропроводности раствора — наличие свободных ионов, а появляются они за счёт взаимодействия с молекулами воды. Ток сам ионы не создаёт, он только упорядочивает их движение.

Это продолжение той же работы по электролитической диссоциации — задание 8 (окислительно-восстановительная реакция). Решаю.

Краткий ответ: сумма коэффициентов перед окислителем и восстановителем равна 14.

Составляю электронный баланс

Степени окисления, которые меняются:

• цинк: \(\mathrm{Zn^0 \rightarrow Zn^{+2}}\)
• азот: \(\mathrm{N^{+5} \rightarrow N^{-3}}\) (в \(\mathrm{NH_4NO_3}\))

\[ \begin{aligned} \mathrm{Zn^0 - 2e^- &\rightarrow Zn^{+2}} \quad &\big|\,4\\ \mathrm{N^{+5} + 8e^- &\rightarrow N^{-3}} \quad &\big|\,1 \end{aligned} \]

Наименьшее общее кратное для 2 и 8 равно 8, поэтому перед цинком ставим 4, а перед азотом — 1.

Расставляю коэффициенты

\[ \mathrm{4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O} \]

Проверка по атомам:

• N: справа \(4 \cdot 2 + 2 = 10\), слева 10 — сходится;
• H: слева 10, справа \(4 + 6 = 10\) — сходится;
• O: слева \(10 \cdot 3 = 30\), справа \(4 \cdot 6 + 3 + 3 = 30\) — сходится.

Считаю сумму

• восстановитель — \(\mathrm{Zn}\), коэффициент 4;
• окислитель — \(\mathrm{HNO_3}\), коэффициент 10.

\[ 4 + 10 = 14 \]

Ответ: 14.

Небольшое пояснение: из 10 молекул \(\mathrm{HNO_3}\) только одна восстанавливается до \(\mathrm{N^{-3}}\), а остальные 9 идут на образование солей. Но в уравнении коэффициент стоит перед всей формулой \(\mathrm{HNO_3}\), поэтому берём 10.

Это продолжение той же проверочной работы — задание 9. Разбираю.

Краткий ответ: правильный ряд — второй: хлорид калия, гидроксид лития, серная кислота.

Разбор вариантов

1) Фосфат алюминия, сахар, гидроксид натрия.

• \(\mathrm{AlPO_4}\) — нерастворимая соль. В воде она практически не диссоциирует, поэтому к сильным электролитам не относится.
• Сахар (сахароза) — неэлектролит, на ионы не распадается.
• \(\mathrm{NaOH}\) — щёлочь, сильный электролит.

Уже два вещества «выпадают», ряд не подходит.

2) Хлорид калия, гидроксид лития, серная кислота.

• \(\mathrm{KCl}\) — растворимая соль: \[ \mathrm{KCl \rightarrow K^+ + Cl^-} \]
• \(\mathrm{LiOH}\) — растворимое основание (щёлочь): \[ \mathrm{LiOH \rightarrow Li^+ + OH^-} \]
• \(\mathrm{H_2SO_4}\) — сильная кислота: \[ \mathrm{H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}} \]

Все три — сильные электролиты. Это верный ответ.

3) Фосфат калия, гидроксид лития, водный раствор аммиака.

• \(\mathrm{K_3PO_4}\) — растворимая соль, сильный электролит;
• \(\mathrm{LiOH}\) — сильный электролит;
• водный раствор аммиака — слабое основание: \[ \mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-} \]

Последнее вещество слабое, значит, ряд не подходит.

4) Нет правильного ответа — неверно, потому что второй ряд подходит полностью.

Как быстро проверять такие ряды

1. Растворимая соль → сильный электролит.
2. Щёлочь (растворимое основание) → сильный электролит.
3. Сильная кислота (\(\mathrm{HCl}\), \(\mathrm{HBr}\), \(\mathrm{HNO_3}\), \(\mathrm{H_2SO_4}\)) → сильный электролит.
4. Нерастворимая соль, слабая кислота, слабое основание, спирт, сахар → не сильные электролиты.

Достаточно найти в ряду одно «слабое звено» — и весь ряд отпадает.

Это продолжение той же проверочной работы — задание 10. Разбираю.

Краткий ответ: хлорид кальция \(\mathrm{CaCl_2}\).

Почему

Практически полностью диссоциируют сильные электролиты: растворимые соли, щёлочи и сильные кислоты. Хлорид кальция — растворимая соль, поэтому в растворе распадается на ионы почти полностью:

\[ \mathrm{CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-} \]

Остальные вещества — слабые электролиты, они диссоциируют лишь частично:

• водный раствор аммиака — слабое основание: \[ \mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-} \]

• сероводородная кислота \(\mathrm{H_2S}\) — слабая кислота: \[ \mathrm{H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-} \]

• азотистая кислота \(\mathrm{HNO_2}\) — слабая кислота: \[ \mathrm{HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-} \]

Как не ошибиться

Фраза «практически полностью диссоциирует» — это подсказка: нужно выбрать сильный электролит. Смотри на тип вещества: растворимая соль, щёлочь или сильная кислота подходят, а слабые кислоты, слабые основания и неэлектролиты — нет.

Проверка: \(\mathrm{CaCl_2}\) — единственный сильный электролит в списке, поэтому правильный выбор именно он.

Это продолжение той же проверочной работы — задание 11. Разбираю.

Краткий ответ: нужно отметить хлорид натрия \(\mathrm{NaCl}\).

Почему

Степень диссоциации \(\alpha\) показывает, какая доля молекул распалась на ионы. У сильных электролитов \(\alpha \approx 1\), у слабых \(\alpha \ll 1\), у неэлектролитов \(\alpha = 0\).

• Сахар (сахароза) — неэлектролит, на ионы не распадается: \(\alpha = 0\).
• Хлорид натрия \(\mathrm{NaCl}\) — растворимая соль, сильный электролит: \[ \mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-} \] В разбавленном растворе диссоциирует практически полностью, \(\alpha \approx 1\).
• Вода \(\mathrm{H_2O}\) — очень слабый электролит: \[ \mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-} \] Диссоциирует крайне незначительно.
• Азотистая кислота \(\mathrm{HNO_2}\) — слабая кислота: \[ \mathrm{HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-} \] Даже при разбавлении остаётся слабым электролитом, \(\alpha\) заметно меньше 1.

Проверка

Среди четырёх веществ только \(\mathrm{NaCl}\) относится к сильным электролитам, поэтому именно у него степень диссоциации наибольшая.

Ответ: хлорид натрия.