Задание №9 — Основы неорганической химии
Задана схема превращений веществ:
CO→XCO2→YC
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
| 1) | Cu |
| 2) | CuO |
| 3) | Mg |
| 4) | MgO |
| 5) | NaOH |
Правильный ответ
23
Пояснение
Решение.
Разберем последовательно каждое превращение, предложенное в схеме.
1. Превращение А: CO → CO2
В этой реакции угарный газ (оксид углерода(II)) окисляется до углекислого газа (оксида углерода(IV)). Угарный газ является сильным восстановителем и легко реагирует с оксидами металлов при нагревании, отнимая у них кислород.
Из предложенного списка веществ для этого процесса подходит оксид меди(II) — CuO (вещество №2).
Уравнение реакции:
CO + CuO → (t°) CO2 + Cu
Медь в данном случае восстанавливается из степени окисления +2 до 0, а углерод окисляется из +2 до +4.
2. Превращение Б: CO2 → C
В этой реакции углекислый газ должен восстановиться до свободного углерода. Углекислый газ — это высший оксид, он очень устойчив, поэтому для его восстановления до чистого углерода требуется очень активный восстановитель.
Из предложенного списка таким веществом является магний — Mg (вещество №3). Магний настолько активен, что способен гореть в атмосфере углекислого газа, отнимая у него кислород.
Уравнение реакции:
CO2 + 2Mg → (t°) C + 2MgO
Магний окисляется до +2, а углерод восстанавливается из +4 до 0.
Разбор остальных вариантов:
1) Cu (медь) — не реагирует с CO, так как медь стоит в ряду активности после водорода и не является активным восстановителем для данной реакции.
4) MgO (оксид магния) — это основный оксид, он не может восстановить CO2 до углерода.
5) NaOH (гидроксид натрия) — при реакции с CO2 образует соли (карбонаты или гидрокарбонаты), но не чистый углерод.
Таким образом, вещество X — это CuO (2), а вещество Y — это Mg (3).
Ответ: А → 2, Б → 3.
Источник: ФИПИ