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) | K2SO4 |
| Б) | H2 |
| В) | SO2 |
| Г) | Al(OH)3 |
| 1) | H2SO4, KHCO3, O2 |
| 2) | NaOH, O2, Ba(OH)2 |
| 3) | Ba(OH)2, HCl, HI |
| 4) | N2, Na, K |
| 5) | Sr(NO3)2, Pb(NO3)2, BaBr2 |
Правильный ответ
5423
Пояснение
Решение.
Для решения этого задания необходимо проанализировать химические свойства каждого из предложенных веществ и найти группу реагентов, с каждым из которых возможна реакция.
А) K2SO4 (сульфат калия)
Это растворимая соль. Реакции ионного обмена для солей протекают, если в результате образуется осадок, газ или слабый электролит. Сульфат-ион SO42− образует нерастворимые соединения с ионами бария (Ba2+), стронция (Sr2+) и свинца (Pb2+).
Рассмотрим вариант 5:
1) K2SO4 + Sr(NO3)2 → SrSO4↓ + 2KNO3 (выпадает белый осадок сульфата стронция)
2) K2SO4 + Pb(NO3)2 → PbSO4↓ + 2KNO3 (выпадает белый осадок сульфата свинца)
3) K2SO4 + BaBr2 → BaSO4↓ + 2KBr (выпадает белый осадок сульфата бария)
Следовательно, для А подходит вариант 5.
Б) H2 (водород)
Водород — типичный восстановитель. Он реагирует с неметаллами и активными металлами (образуя гидриды).
Рассмотрим вариант 4:
1) 3H2 + N2 ⇄ (t°, p, кат.) 2NH3 (синтез аммиака)
2) H2 + 2Na → (t°) 2NaH (образование гидрида натрия)
3) H2 + 2K → (t°) 2KH (образование гидрида калия)
Следовательно, для Б подходит вариант 4.
В) SO2 (оксид серы(IV))
Это кислотный оксид, в котором сера находится в промежуточной степени окисления (+4). Он проявляет свойства кислотного оксида (реагирует с щелочами) и восстановительные свойства (окисляется кислородом).
Рассмотрим вариант 2:
1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (реакция с щелочью)
2) 2SO2 + O2 ⇄ (t°, кат. V2O5) 2SO3 (окисление до оксида серы(VI))
3) SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O (образование осадка сульфита бария)
Следовательно, для В подходит вариант 2.
Г) Al(OH)3 (гидроксид алюминия)
Это амфотерный гидроксид. Он проявляет двойственную природу: реагирует и с сильными кислотами, и с сильными основаниями (щелочами).
Рассмотрим вариант 3:
1) 2Al(OH)3 + 3Ba(OH)2 → Ba3[Al(OH)6]2 (реакция с щелочью, образование комплекса)
2) Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O (растворение в сильной соляной кислоте)
3) Al(OH)3 + 3HI → AlI3 + 3H2O (растворение в сильной йодоводородной кислоте)
Следовательно, для Г подходит вариант 3.
Ответ: А → 5, Б → 4, В → 2, Г → 3.
Источник: ФИПИ