1
Что такое электролитическая диссоциация?
Правильный ответ:
Процесс распада электролита на ионы при растворении или плавлении
Пояснение:
Электролитическая диссоциация — это фундаментальный процесс, лежащий в основе теории электролитов. Он заключается в том, что вещества с ионной или сильнополярной ковалентной связью под действием полярного растворителя (например, воды) или при высоких температурах (в расплаве) распадаются на свободно движущиеся заряженные частицы — ионы. Именно появление этих свободных носителей заряда и обуславливает способность растворов и расплавов электролитов проводить электрический ток.
2
Вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называются ...
Правильный ответ:
Электролиты
Пояснение:
Электролиты — это широкий класс химических соединений (в основном кислоты, основания и соли), которые способны к электролитической диссоциации. Их ключевое свойство — способность проводить электрический ток в растворенном или расплавленном состоянии. Это происходит потому, что в результате диссоциации в жидкости появляются подвижные ионы, которые под действием электрического поля начинают упорядоченно двигаться, создавая электрический ток. Вещества, не обладающие таким свойством (например, сахар, спирт), называют неэлектролитами.
3
Какова основная причина, по которой вода является хорошим растворителем для ионных соединений?
Правильный ответ:
Полярность ее молекул (дипольный характер)
Пояснение:
Уникальная растворяющая способность воды связана со строением ее молекулы. Из-за разницы в электроотрицательности между кислородом и водородом и углового строения, молекула воды представляет собой диполь — у нее есть частично отрицательный полюс (на атоме кислорода) и частично положительные полюса (на атомах водорода). Эти диполи воды ориентируются вокруг ионов кристаллической решетки, притягиваясь к ним противоположными полюсами, ослабляют ионные связи и “вытягивают” ионы в раствор.
4
Как называются положительно заряженные ионы?
Правильный ответ:
Катионы
Пояснение:
В химии заряженные частицы, образующиеся в результате отдачи или присоединения электронов атомами или группами атомов, называют ионами. Положительно заряженные ионы, которые образуются при потере электронов (обычно атомами металлов), называются катионами. Например, Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺. В электрическом поле они движутся к отрицательно заряженному электроду — катоду, отсюда и их название. Отрицательно заряженные ионы, в свою очередь, называются анионами.
5
Процесс взаимодействия ионов с молекулами воды в растворе называется ...
Правильный ответ:
Гидратация
Пояснение:
Гидратация — это частный, но наиболее важный случай сольватации, когда в роли растворителя выступает вода. В процессе гидратации полярные молекулы воды окружают ионы растворенного вещества, образуя вокруг них устойчивые гидратные оболочки. Этот процесс сопровождается выделением энергии и является одной из движущих сил растворения, так как гидратированные ионы энергетически более стабильны, чем ионы в кристаллической решетке. Именно в виде гидратированных ионов частицы существуют в водных растворах.
6
Какое уравнение правильно отражает диссоциацию сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃?
Правильный ответ:
Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻
Пояснение:
При написании уравнения диссоциации важно правильно определить заряды ионов и их количество. Сульфат алюминия состоит из катионов алюминия (Al) и анионов кислотного остатка серной кислоты — сульфат-ионов (SO₄). Из таблицы растворимости известно, что заряд иона алюминия +3, а сульфат-иона -2. Индексы в формуле (2 у Al и 3 у SO₄) становятся коэффициентами перед ионами в уравнении. Таким образом, одна формульная единица Al₂(SO₄)₃ распадается на два катиона алюминия 2Al³⁺ и три сульфат-аниона 3SO₄²⁻.
7
Какие частицы являются носителями электрического заряда в растворах электролитов?
Правильный ответ:
Гидратированные ионы
Пояснение:
В отличие от металлов, где носителями тока являются свободные электроны, в растворах электролитов электрический ток представляет собой направленное движение ионов. Под действием внешнего электрического поля положительно заряженные катионы движутся к катоду (отрицательному полюсу), а отрицательно заряженные анионы — к аноду (положительному полюсу). Важно понимать, что в растворе ионы не “голые”, а окружены гидратными оболочками, то есть движутся именно гидратированные ионы.
8
Какое из перечисленных веществ является неэлектролитом?
Правильный ответ:
C₂H₅OH (этиловый спирт)
Пояснение:
К электролитам относятся три основных класса неорганических веществ: кислоты, основания и соли. Соляная кислота, гидроксид натрия и сульфат натрия относятся к этим классам и хорошо диссоциируют в воде. Этиловый спирт (этанол) является органическим веществом, молекулы которого имеют ковалентные полярные связи, но в воде он не распадается на ионы, а существует в виде нейтральных молекул. Поэтому раствор спирта не проводит электрический ток, и он является неэлектролитом.
9
Общий термин для процесса взаимодействия частиц растворенного вещества с молекулами любого растворителя (не только воды) - это ...
Правильный ответ:
Сольватация
Пояснение:
Сольватация — это универсальное понятие, описывающее электростатическое взаимодействие между частицами растворенного вещества (ионами или молекулами) и молекулами растворителя. В результате этого взаимодействия образуются сольваты — частицы, окруженные оболочкой из молекул растворителя. Гидратация является частным случаем сольватации, когда растворителем является вода. Если растворитель, например, аммиак, то процесс называют аммонолизом.
10
В кристалле хлорида натрия (NaCl) частицы в узлах решетки - это ...
Правильный ответ:
Ионы Na⁺ и Cl⁻
Пояснение:
Хлорид натрия — это типичное соединение с ионной связью. Он не состоит из отдельных молекул NaCl. Его кристаллическая решетка построена из чередующихся, строго упорядоченных положительно заряженных ионов натрия (Na⁺) и отрицательно заряженных хлорид-ионов (Cl⁻). Эти ионы удерживаются вместе за счет мощных сил электростатического притяжения. При растворении в воде диполи воды разрушают именно эту ионную решетку, а не отдельные молекулы.
11
Сколько всего ионов образуется при полной диссоциации одной формульной единицы фосфата калия K₃PO₄?
Правильный ответ:
4
Пояснение:
Формула фосфата калия K₃PO₄ показывает, что одна его формульная единица состоит из трех ионов калия (K⁺) и одного сложного кислотного остатка — фосфат-иона (PO₄³⁻). При полной диссоциации в водном растворе происходит распад на эти составные ионы: K₃PO₄ → 3K⁺ + PO₄³⁻. Таким образом, из одной формульной единицы образуется три катиона калия и один фосфат-анион. В сумме это составляет 3 + 1 = 4 иона.
12
Какой ион является анионом?
Правильный ответ:
SO₄²⁻
Пояснение:
Анионы — это отрицательно заряженные ионы. Они образуются, когда атом или группа атомов присоединяют один или несколько электронов. В данном списке K⁺ (катион калия), Ca²⁺ (катион кальция) и NH₄⁺ (катион аммония) имеют положительные заряды, то есть являются катионами. Ион SO₄²⁻ (сульфат-ион) имеет отрицательный заряд -2, следовательно, он является анионом. Анионами обычно являются ионы неметаллов или кислотные остатки.
13
Как записывается обозначение гидратированного иона?
Правильный ответ:
(aq)
Пояснение:
Для того чтобы в химических уравнениях указать, что ион находится в водном растворе и окружен гидратной оболочкой, используется специальное обозначение (aq). Эти буквы происходят от латинского слова “aqua”, что означает “вода”. Например, полная запись диссоциации хлорида натрия выглядит так: NaCl(тв) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq). Это обозначение подчеркивает физико-химическую природу процесса растворения, а не просто формальный распад на ионы.
14
Какое вещество при диссоциации образует катионы металла и анионы кислотного остатка?
Правильный ответ:
Соль
Пояснение:
По определению из теории электролитической диссоциации, соли — это сложные вещества, которые при диссоциации в водном растворе распадаются на катионы металла (или катион аммония NH₄⁺) и анионы кислотного остатка. Например, CuSO₄ диссоциирует на катион металла Cu²⁺ и анион кислотного остатка SO₄²⁻. Кислоты диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка, а основания — на катионы металла и гидроксид-анионы OH⁻.
15
Как изменится электропроводность раствора, если в него добавить больше электролита (при условии его растворения)?
Правильный ответ:
Увеличится
Пояснение:
Электропроводность раствора напрямую зависит от концентрации свободных ионов в нем. Чем больше ионов находится в единице объема раствора, тем больше носителей заряда может участвовать в переносе электричества, и тем выше будет его электропроводность. Поэтому добавление новой порции электролита, которая растворяется и диссоциирует на ионы, приводит к увеличению общей концентрации ионов и, как следствие, к росту электропроводности раствора (до определенного предела).
16
Диссоциация какого вещества приводит к появлению в растворе гидроксид-ионов OH⁻?
Правильный ответ:
Ba(OH)₂
Пояснение:
Согласно теории электролитической диссоциации, основания (гидроксиды металлов) — это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла и гидроксид-анионы (OH⁻). Гидроксид бария Ba(OH)₂ является основанием (щелочью) и диссоциирует по уравнению: Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH⁻. Именно наличие ионов OH⁻ придает растворам оснований характерные щелочные свойства. Кислоты дают ионы H⁺, а соли — катионы металла и анионы кислотного остатка.
17
Что происходит с силами притяжения между ионами в кристалле при их гидратации?
Правильный ответ:
Они ослабевают
Пояснение:
Одной из ключевых функций процесса гидратации является разрушение кристаллической решетки. Полярные молекулы воды встраиваются между катионами и анионами и окружают их. Это приводит к экранированию зарядов ионов друг от друга. В результате электростатическое притяжение, которое удерживало ионы вместе в жесткой структуре кристалла, значительно ослабевает. Это позволяет ионам оторваться от решетки и перейти в раствор в виде гидратированных ионов.
18
На какие ионы диссоциирует азотная кислота HNO₃?
Правильный ответ:
H⁺ и NO₃⁻
Пояснение:
Азотная кислота (HNO₃) относится к классу кислот. По определению, кислоты — это электролиты, диссоциирующие в водном растворе на катионы водорода (H⁺) и анионы кислотного остатка. Для азотной кислоты кислотным остатком является нитрат-ион (NO₃⁻). Поэтому уравнение ее диссоциации выглядит следующим образом: HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻. Кислотный остаток NO₃⁻ представляет собой единую группу атомов с общим зарядом -1 и в процессе диссоциации не распадается.
19
Суммарный заряд ионов в растворе электролита всегда:
Правильный ответ:
Равен нулю
Пояснение:
Раствор электролита в целом всегда электронейтрален. Это означает, что суммарный положительный заряд всех катионов в растворе точно равен по модулю суммарному отрицательному заряду всех анионов. Например, при диссоциации Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ общий положительный заряд равен 2 * (+3) = +6, а общий отрицательный заряд равен 3 * (-2) = -6. В сумме (+6) + (-6) = 0. Этот принцип электронейтральности является фундаментальным законом для всех растворов.
20
Какой из этих процессов не является электролитической диссоциацией?
Правильный ответ:
C₁₂H₂₂O₁₁ (тв) → C₁₂H₂₂O₁₁ (p-p)
Пояснение:
Электролитическая диссоциация — это именно распад на ионы. Процесс C₁₂H₂₂O₁₁ (тв) → C₁₂H₂₂O₁₁ (p-p) описывает растворение сахарозы (сахара) в воде. Сахароза является неэлектролитом. При ее растворении происходит разрушение кристаллической решетки, и молекулы сахара равномерно распределяются между молекулами воды, но они не распадаются на ионы. Раствор остается состоящим из нейтральных молекул и не проводит ток. Остальные уравнения показывают распад на ионы оснований, солей и кислот.
