Задание №10 — Строение вещества

Решение.

Разберём химические свойства каждого из предложенных веществ и подберём подходящие реагенты из списка.

А) $\text{Al}$ (алюминий)
Алюминий — это амфотерный металл. Это означает, что он способен реагировать как с кислотами, так и с растворами щелочей (с выделением водорода).
Рассмотрим вариант 3: $\text{NaOH}$ и $\text{HCl}$.
1) Реакция с соляной кислотой: $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_{3} + 3\text{H}_{2}\uparrow$.
2) Реакция с раствором щёлочи: $2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 6\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{Na}[\text{Al}(\text{OH})_{4}] + 3\text{H}_{2}\uparrow$.
Следовательно, для алюминия подходит пара реагентов под номером 3.

Б) $\text{CuO}$ (оксид меди(II))
Оксид меди(II) является основным оксидом малоактивного металла. Его характерной особенностью является способность восстанавливаться до металлической меди при взаимодействии с типичными восстановителями, такими как водород или угарный газ.
Рассмотрим вариант 4: $\text{H}_{2}$ и $\text{CO}$.
1) Реакция с водородом: $\text{CuO} + \text{H}_{2} \xrightarrow{t} \text{Cu} + \text{H}_{2}\text{O}$.
2) Реакция с угарным газом: $\text{CuO} + \text{CO} \xrightarrow{t} \text{Cu} + \text{CO}_{2}$.
Следовательно, для оксида меди(II) подходит пара реагентов под номером 4.

В) $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$ (серная кислота)
Серная кислота проявляет общие свойства кислот: реагирует с основными и амфотерными оксидами, а также вступает в реакции ионного обмена с солями, если образуется осадок или газ.
Рассмотрим вариант 1: $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$ и $\text{BaCl}_{2}$.
1) Реакция с оксидом железа(III) (основный оксид): $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{H}_{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3} + 3\text{H}_{2}\text{O}$.
2) Реакция с хлоридом бария (качественная реакция на сульфат-ион): $\text{BaCl}_{2} + \text{H}_{2}\text{SO}_{4} \rightarrow \text{BaSO}_{4}\downarrow + 2\text{HCl}$. Выпадает белый кристаллический осадок.
Следовательно, для серной кислоты подходит пара реагентов под номером 1.

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ