Задание №8 — Основы неорганической химии
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | Fe2(SO4)3 и KI |
| Б) | Cu2O и HNO3 (конц.) |
| В) | Cu и HNO3 (конц.) |
| Г) | Cu(OH)2 и HNO3 |
| 1) | FeI2 и K2SO4 |
| 2) | Cu(NO3)2, NO2и H2O |
| 3) | Cu(NO3)2, NН3и H2O |
| 4) | Cu(NO3)2 и H2O |
| 5) | FeI2, I2 и K2SO4 |
| 6) | Cu(NO3)2 и H2 |
Правильный ответ
5224
Пояснение
Решение.
Разберем каждое взаимодействие, опираясь на химические свойства веществ и правила протекания окислительно-восстановительных реакций.
А) Fe2(SO4)3 и KI
В этой паре встречаются сильный окислитель — ион железа(III) Fe3+ и типичный восстановитель — иодид-ион I−. Железо в степени окисления +3 не может существовать рядом с иодид-ионами, так как происходит окислительно-восстановительная реакция. Железо восстанавливается до +2, а иод окисляется до свободного состояния I2.
Уравнение реакции:
Fe2(SO4)3 + 2KI → 2FeSO4 + I2↓ + K2SO4
Однако, если рассматривать продукты в рамках предложенных вариантов, наиболее подходящим является вариант, где указаны соли железа(II), свободный иод и сульфат калия.
Примечание: в варианте 5 указан FeI2, что соответствует продуктам в ионном виде (Fe2+, I2, K+, SO42−).
Соответствует варианту №5.
Б) Cu2O и HNO3 (конц.)
Оксид меди(I) содержит медь в промежуточной степени окисления +1. Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. Она окисляет медь до стабильной степени окисления +2. Сама азотная кислота (концентрированная) при взаимодействии с восстановителями обычно восстанавливается до бурого газа — диоксида азота NO2.
Уравнение реакции:
Cu2O + 6HNO3 (конц.) → 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O
Соответствует варианту №2.
В) Cu и HNO3 (конц.)
Медь — малоактивный металл. При взаимодействии металлов с концентрированной азотной кислотой всегда образуется соль металла в высшей степени окисления, вода и продукт восстановления азота. Для концентрированной кислоты с малоактивными металлами основным продуктом восстановления является NO2.
Уравнение реакции:
Cu + 4HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Соответствует варианту №2.
Г) Cu(OH)2 и HNO3
Это классическая реакция нейтрализации между нерастворимым основанием и сильной кислотой. В таких реакциях степени окисления элементов не меняются. Образуются соль и вода.
Уравнение реакции:
Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O
Соответствует варианту №4.
Ответ: А → 5, Б → 2, В → 2, Г → 4.
Источник: ФИПИ