Тест по химии: Ионы — переносчики электрических зарядов (9 класс)
Тест по химии «Ионы — переносчики электрических зарядов» для 9 класса — это интерактивная проверочная работа, посвященная основам теории электролитической диссоциации. Вопросы охватывают понятия электролитов и неэлектролитов, механизм растворения ионных соединений, роль ионов в переносе тока и процесс гидратации.
Другое по теме:
Правильный ответ:
Подвижные ионыПояснение:
В отличие от металлов (проводников первого рода), где ток — это направленное движение электронов, в растворах электролитов (проводниках второго рода) носителями заряда выступают ионы. При включении в электрическую цепь положительно заряженные ионы (катионы) начинают двигаться к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) — к положительному электроду (аноду). Это упорядоченное движение заряженных частиц и представляет собой электрический ток в растворе.Правильный ответ:
ЭлектролитыПояснение:
Электролиты — это вещества (кислоты, основания, соли), которые способны распадаться на ионы в процессе растворения или плавления. Этот процесс называется электролитической диссоциацией. Именно появление свободных подвижных ионов обеспечивает способность их растворов или расплавов проводить электрический ток. Вещества, которые при растворении не распадаются на ионы (например, сахар, спирт), не проводят ток и называются неэлектролитами.
Правильный ответ:
Полярность (дипольный характер)Пояснение:
Молекула воды является диполем: из-за большей электроотрицательности кислорода на нем возникает частичный отрицательный заряд, а на атомах водорода — частичные положительные. При попадании кристалла соли в воду эти диполи ориентируются вокруг ионов на поверхности: отрицательным полюсом (кислородом) к катионам и положительным полюсом (водородами) к анионам. Силы притяжения между диполями воды и ионами ослабляют ионные связи в кристалле, что приводит к его разрушению.Правильный ответ:
АнионыПояснение:
В химии все ионы делятся на два типа в зависимости от знака их заряда. Отрицательно заряженные ионы, которые образуются в результате присоединения электронов атомом или группой атомов, называются анионами. Примерами могут служить Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻. В электрическом поле они движутся к положительно заряженному электроду — аноду, отсюда и происходит их название. Положительно заряженные ионы, в свою очередь, называются катионами.Правильный ответ:
ГидратацияПояснение:
Гидратация — это процесс взаимодействия ионов растворенного вещества с полярными молекулами воды. В результате этого взаимодействия вокруг каждого иона образуется гидратная оболочка — слой прочно связанных с ним и определенным образом ориентированных молекул воды. Этот процесс сопровождается выделением энергии и является ключевым фактором, стабилизирующим ионы в растворе и способствующим разрушению кристаллической решетки. Ионы в водном растворе существуют именно в гидратированном виде.
Правильный ответ:
К катоду (отрицательному полюсу)Пояснение:
Катионы — это положительно заряженные ионы. Согласно законам электростатики, противоположные заряды притягиваются. Катод — это отрицательно заряженный электрод. Следовательно, в электрическом поле катионы (положительные ионы) будут двигаться к катоду (отрицательному электроду). Аналогично, отрицательно заряженные анионы будут перемещаться к положительно заряженному электроду — аноду. Это направленное движение и есть электрический ток.Правильный ответ:
Сахароза (C₁₂H₂₂O₁₁)Пояснение:
Кислоты, основания (щелочи) и соли являются электролитами. Сахароза — это органическое соединение, которое хорошо растворяется в воде за счет образования водородных связей между своими полярными группами и молекулами воды. Однако при растворении молекула сахарозы не распадается на ионы, а продолжает существовать в растворе в виде нейтральных молекул C₁₂H₂₂O₁₁. Отсутствие свободных ионов-переносчиков заряда делает раствор сахара неспособным проводить электрический ток.Правильный ответ:
Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄²⁻Пояснение:
Сульфат натрия — это соль, образованная катионом натрия (Na⁺) и анионом кислотного остатка серной кислоты — сульфат-ионом (SO₄²⁻). Индекс “2” у натрия в формуле указывает, что в одной формульной единице содержатся два иона натрия. При диссоциации этот индекс становится коэффициентом перед ионом. Таким образом, одна формульная единица Na₂SO₄ распадается на два катиона натрия (2Na⁺) и один сульфат-анион (SO₄²⁻). Суммарный заряд ионов (2*(+1) + (-2)) равен нулю.Правильный ответ:
СольватацияПояснение:
Сольватация — это универсальный термин, описывающий процесс взаимодействия частиц растворенного вещества (ионов или молекул) с молекулами растворителя, приводящий к образованию сольватов. Гидратация является лишь частным, хотя и наиболее распространенным, случаем сольватации, когда в качестве растворителя выступает вода. Если бы растворителем был, например, жидкий аммиак, то ионы были бы сольватированы (аммонизированы) молекулами аммиака.
Правильный ответ:
Ионы Na⁺ и Cl⁻Пояснение:
Поваренная соль — это типичное ионное соединение. Ее кристалл не состоит из отдельных молекул. Вместо этого он представляет собой гигантскую упорядоченную структуру — ионную кристаллическую решетку, в узлах которой строго чередуются положительно заряженные ионы натрия (Na⁺) и отрицательно заряженные хлорид-ионы (Cl⁻). Эти ионы удерживаются вместе за счет сильного электростатического притяжения. При растворении диполи воды разрушают именно эту решетку.
Правильный ответ:
Ионная или ковалентная сильнополярнаяПояснение:
Способность к диссоциации напрямую связана с типом химической связи в веществе. Электролитами являются, во-первых, соединения с ионной связью (соли, щелочи), которые уже состоят из готовых ионов в кристалле. Во-вторых, это вещества с ковалентной сильнополярной связью (например, кислоты типа HCl, H₂SO₄), в которых электронная плотность сильно смещена. Под действием полярного растворителя такая связь легко разрывается с образованием ионов. Неполярные вещества не диссоциируют.Правильный ответ:
М. ФарадейПояснение:
Английский физик и химик Майкл Фарадей в начале XIX века, изучая явление электролиза, первым пришел к фундаментальному выводу о том, что электрический ток в растворах переносится не электронами, как в металлах, а заряженными частицами вещества, которые он и назвал “ионами” (от греческого “идущий”). Хотя он ошибочно полагал, что ионы создаются самим электрическим током, его открытие заложило основу для всей современной электрохимии и теории растворов.Правильный ответ:
ГидратированнымиПояснение:
Процесс окружения ионов молекулами воды называется гидратацией, а сами ионы, связанные с молекулами воды, — гидратированными. Это не просто механическое окружение, а достаточно прочное электростатическое взаимодействие. Образование гидратной оболочки стабилизирует ион в растворе. Термин “сольватированный” является более общим и применяется для любого растворителя, а “гидратированный” используется конкретно для водных растворов.
Правильный ответ:
4Пояснение:
Уравнение диссоциации нитрата железа(III) выглядит так: Fe(NO₃)₃ → Fe³⁺ + 3NO₃⁻. Из уравнения видно, что одна формульная единица вещества распадается на один катион железа с зарядом +3 (Fe³⁺) и три нитрат-аниона с зарядом -1 (3NO₃⁻). Таким образом, из 1 моль исходного вещества образуется 1 моль катионов Fe³⁺ и 3 моль анионов NO₃⁻. Суммарное количество моль ионов составляет 1 + 3 = 4 моль.Правильный ответ:
Проводниками второго родаПояснение:
В химии и физике принято разделять проводники на два типа. Проводники первого рода — это вещества, в которых носителями тока являются электроны (в основном металлы и графит), при этом химического превращения самого проводника не происходит. Проводники второго рода — это растворы и расплавы электролитов, где ток переносится ионами, и этот процесс неразрывно связан с химическими реакциями на электродах (электролизом).