Задание №7 — Основы неорганической химии
Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым
из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | Li |
| Б) | MgSO4 |
| В) | Mg |
| Г) | KOH |
| 1) | HCl, H2O, Cu |
| 2) | NaOH, KOH, Ba(NO3)2 |
| 3) | HNO3, HI, N2 |
| 4) | H2SO4(конц.), Na2CO3, O2 |
| 5) | Zn(OH)2, SO2, NH4Cl |
Правильный ответ
3235
Пояснение
Решение.
Разберем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберем подходящие реагенты из списка.
А) Li (литий) — активный щелочной металл.
Литий легко реагирует с кислотами-окислителями и обычными кислотами, а также с неметаллами.
Для него подходит вариант №3:
1) 10Li + 12HNO3 (разб.) → 10LiNO3 + N2↑ + 6H2O (литий восстанавливает азот);
2) 2Li + 2HI → 2LiI + H2↑ (реакция с кислотой);
3) 6Li + N2 → 2Li3N (литий — единственный металл, реагирующий с азотом без нагревания).
Вариант №1 не подходит, так как литий бурно реагирует с водой, но в списке есть медь (Cu), с которой металлы не взаимодействуют. Вариант №2 содержит щелочи, с которыми литий не реагирует.
Б) MgSO4 (сульфат магния) — растворимая соль.
Для солей характерны реакции ионного обмена, если образуется осадок, газ или слабый электролит.
Подходит вариант №2:
1) MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + Na2SO4 (выпадает белый осадок гидроксида магния);
2) MgSO4 + 2KOH → Mg(OH)2↓ + K2SO4 (аналогичное осаждение);
3) MgSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + Mg(NO3)2 (выпадает белый нерастворимый осадок сульфата бария).
В других вариантах есть вещества, с которыми сульфат магния не даст видимых признаков реакции или не провзаимодействует вовсе (например, Cu в №1 или N2 в №3).
В) Mg (магний) — активный щелочноземельный металл (хотя формально относится к главной подгруппе II группы).
Как и литий, магний активно взаимодействует с кислотами и неметаллами.
Подходит вариант №3:
1) Mg + 4HNO3 (конц.) → Mg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O (реакция с кислотой-окислителем);
2) Mg + 2HI → MgI2 + H2↑ (вытеснение водорода из кислоты);
3) 3Mg + N2 → (t°) Mg3N2 (при нагревании магний горит в атмосфере азота).
Вариант №1 не подходит из-за меди (Cu), вариант №5 — из-за амфотерного гидроксида и солей аммония, с которыми магний в обычных условиях не реагирует так, как с кислотами.
Г) KOH (гидроксид калия) — сильное основание (щелочь).
Щелочи реагируют с амфотерными гидроксидами, кислотными оксидами и солями слабых оснований.
Подходит вариант №5:
1) 2KOH + Zn(OH)2 → K2[Zn(OH)4] (растворение амфотерного гидроксида в избытке щелочи);
2) 2KOH + SO2 → K2SO3 + H2O (взаимодействие с кислотным оксидом);
3) KOH + NH4Cl → (t°) KCl + NH3↑ + H2O (вытеснение аммиака из соли аммония при нагревании).
Вариант №1 не подходит из-за меди, вариант №2 — из-за других щелочей (NaOH не реагирует с KOH).
Ответ: А → 3, Б → 2, В → 3, Г → 5.
Источник: ФИПИ