Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) Алюминий $(Al)$.
Алюминий — это амфотерный металл. Он активно реагирует как с кислотами, так и с растворами щелочей.
1) С азотной кислотой $(HNO_{3})$ алюминий реагирует (в концентрированной при нагревании или в разбавленной при обычных условиях): $8Al + 30HNO_{3} \rightarrow 8Al(NO_{3})_{3} + 3NH_{4}NO_{3} + 9H_{2}O$.
2) С раствором гидроксида калия $(KOH)$ алюминий реагирует с выделением водорода, так как он амфотерен: $2Al + 2KOH + 6H_{2}O \rightarrow 2K[Al(OH)_{4}] + 3H_{2} \uparrow$.
Следовательно, для алюминия подходит вариант 3.

Б) Оксид кремния(IV) $(SiO_{2})$.
Это кислотный оксид, который является ангидридом кремниевой кислоты. Его особенность в том, что он не реагирует с водой, но взаимодействует со щелочами и основными карбонатами при сплавлении.
1) С гидроксидом калия $(KOH)$ при сплавлении образуется силикат: $SiO_{2} + 2KOH \xrightarrow{t} K_{2}SiO_{3} + H_{2}O$.
2) С карбонатом кальция $(CaCO_{3})$ при сплавлении происходит вытеснение углекислого газа более тугоплавким оксидом: $SiO_{2} + CaCO_{3} \xrightarrow{t} CaSiO_{3} + CO_{2} \uparrow$.
Следовательно, для оксида кремния подходит вариант 1.

В) Гидроксид кальция $(Ca(OH)_{2})$.
Это сильное основание (щелочь). Оно типично реагирует с кислотными оксидами и кислотами.
1) С оксидом серы(IV) $(SO_{2})$, который является кислотным оксидом, происходит реакция нейтрализации с образованием соли: $Ca(OH)_{2} + SO_{2} \rightarrow CaSO_{3} + H_{2}O$.
2) С соляной кислотой $(HCl)$ происходит классическая реакция нейтрализации: $Ca(OH)_{2} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + 2H_{2}O$.
Следовательно, для гидроксида кальция подходит вариант 4.

Ответ: А — 3, Б — 1, В — 4.

Источник: ФИПИ