Задание №10 — Строение вещества

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберём подходящую пару реагентов.

А) $Fe_{2}O_{3}$ (оксид железа(III))
Это амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Он может реагировать с сильными кислотами и восстановителями.
1) С азотной кислотой $HNO_{3}$ происходит реакция обмена: $Fe_{2}O_{3} + 6HNO_{3} \rightarrow 2Fe(NO_{3})_{3} + 3H_{2}O$.
2) С угарным газом $CO$ (классический восстановитель) протекает реакция восстановления металла: $Fe_{2}O_{3} + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_{2}$.
Следовательно, для пункта А подходит вариант 1.

Б) $H_{2}SO_{4}$ (раствор серной кислоты)
Разбавленная серная кислота проявляет типичные свойства кислот: реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, и с нерастворимыми основаниями.
1) С цинком $Zn$ (активный металл) выделяется водород: $Zn + H_{2}SO_{4} \rightarrow ZnSO_{4} + H_{2} \uparrow$.
2) С гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_{2}$ (нерастворимое основание) происходит реакция нейтрализации: $Cu(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + 2H_{2}O$.
Следовательно, для пункта Б подходит вариант 2.

В) $P$ (фосфор)
Фосфор — это типичный неметалл. Он может проявлять как восстановительные свойства (при реакции с сильными окислителями, например, кислородом), так и окислительные свойства (при реакции с активными металлами).
1) С кальцием $Ca$ (щелочноземельный металл) образуется фосфид: $2P + 3Ca \xrightarrow{t} Ca_{3}P_{2}$.
2) С кислородом $O_{2}$ фосфор горит с образованием оксида: $4P + 5O_{2} \rightarrow 2P_{2}O_{5}$.
Следовательно, для пункта В подходит вариант 3.

Проверим вариант 4: сульфат бария $BaSO_{4}$ практически нерастворим и химически инертен в данных условиях, поэтому он не подходит ни к одному из веществ.

Ответ: А — 1, Б — 2, В — 3.

Источник: ФИПИ