Задание №7 — Основы неорганической химии
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | K2CO3 |
| Б) | H2SO4(p-p) |
| В) | Cu |
| Г) | ZnO |
| 1) | HBr, NaOH, H2SO4(конц.) |
| 2) | Fe, Al, Fe(OH)2 |
| 3) | HNO3(p-p), O2, AgNO3 |
| 4) | CaCl2, HNO3, Ba(OH)2 |
| 5) | Al(OH)3, Cl2, LiNO3 |
Правильный ответ
4231
Пояснение
Решение.
Для решения этого задания проанализируем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберем подходящий набор реагентов.
А) K2CO3 (карбонат калия)
Это растворимая соль угольной кислоты. Она вступает в реакции ионного обмена, если образуется осадок, газ или вода, а также реагирует с более сильными кислотами.
Подходит вариант 4:
1) K2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2KCl (выпадает белый осадок карбоната кальция);
2) K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + CO2↑ + H2O (сильная кислота вытесняет слабую угольную, выделяется газ);
3) K2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2KOH (выпадает белый осадок карбоната бария).
Б) H2SO4 (разбавленный раствор серной кислоты)
Это сильная двухосновная кислота. Она реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с основаниями и амфотерными гидроксидами.
Подходит вариант 2:
1) H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2↑ (железо стоит до водорода, идет замещение);
2) 3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2↑ (алюминий активно вытесняет водород);
3) H2SO4 + Fe(OH)2 → FeSO4 + 2H2O (реакция нейтрализации между кислотой и нерастворимым основанием).
В) Cu (медь)
Это малоактивный металл, стоящий в ряду активности после водорода. Медь не реагирует с обычными кислотами-неокислителями (как разбавленная H2SO4 или HCl), но растворяется в кислотах-окислителях и реагирует с некоторыми солями менее активных металлов.
Подходит вариант 3:
1) 3Cu + 8HNO3 (разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (окисление меди азотной кислотой);
2) 2Cu + O2 → (t°) 2CuO (окисление кислородом при нагревании);
3) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ (медь активнее серебра и вытесняет его из раствора соли).
Г) ZnO (оксид цинка)
Это типичный амфотерный оксид. Он проявляет двойственную природу: реагирует и с кислотами, и с сильными основаниями (щелочами).
Подходит вариант 1:
1) ZnO + 2HBr → ZnBr2 + H2O (взаимодействие с кислотой с образованием соли и воды);
2) ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (взаимодействие со щелочью в растворе с образованием комплексной соли);
3) ZnO + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2O (взаимодействие с концентрированной серной кислотой как с кислотой).
Ответ: А — 4, Б — 2, В — 3, Г — 1.
Источник: ФИПИ