Задание №7 — Основы неорганической химии
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | H2 |
| Б) | O2 |
| В) | Si |
| Г) | Cl2 |
| 1) | N2, CO, CuO |
| 2) | C2H6, H2S, Fe |
| 3) | Cl2, KOH, Ca |
| 4) | CO2, HF, CH4 |
| 5) | H2S, NaOH, K2SO4 |
Правильный ответ
1232
Пояснение
Решение.
Для решения этого задания проанализируем химические свойства каждого из предложенных простых веществ и подберем подходящую группу реагентов.
А) H2 (водород)
Водород является типичным восстановителем. Он реагирует с неметаллами (азотом), оксидами металлов и некоторыми оксидами неметаллов.
Рассмотрим вариант 1:
1) 3H2 + N2 ⇄ (t°, p, кат.) 2NH3 (синтез аммиака);
2) H2 + CO → (t°, кат.) CH3OH (синтез метанола) или H2 + CO → (t°) C + H2O;
3) H2 + CuO → (t°) Cu + H2O (восстановление меди из оксида).
Все реакции протекают. Подходит вариант 1.
Б) O2 (кислород)
Кислород — сильный окислитель, он реагирует почти со всеми простыми веществами (кроме благородных газов и некоторых металлов) и многими сложными веществами (органическими соединениями, сульфидами и др.).
Рассмотрим вариант 2:
1) 2C2H6 + 7O2 → (t°) 4CO2 + 6H2O (горение этана);
2) 2H2S + 3O2 → (t°) 2SO2 + 2H2O (горение сероводорода);
3) 3Fe + 2O2 → (t°) Fe3O4 (горение железа).
Все реакции протекают. Подходит вариант 2.
В) Si (кремний)
Кремний — неметалл, который проявляет как восстановительные, так и окислительные свойства. Он реагирует с галогенами, активными металлами и растворами щелочей.
Рассмотрим вариант 3:
1) Si + 2Cl2 → (t°) SiCl4 (образование хлорида кремния);
2) Si + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 2H2↑ (растворение в щелочи с выделением водорода);
3) Si + 2Ca → (t°) Ca2Si (образование силицида кальция).
Все реакции протекают. Подходит вариант 3.
Г) Cl2 (хлор)
Хлор — активный неметалл, сильный окислитель. Он реагирует с металлами, водородом, другими неметаллами и сложными веществами-восстановителями.
Рассмотрим вариант 2:
1) C2H6 + Cl2 → (свет) C2H5Cl + HCl (радикальное замещение в алканах);
2) H2S + Cl2 → S + 2HCl (окисление сероводорода);
3) 2Fe + 3Cl2 → (t°) 2FeCl3 (окисление железа до степени окисления +3).
Все реакции протекают. Подходит вариант 2.
Ответ: А → 1, Б → 2, В → 3, Г → 2.
Источник: ФИПИ