Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) $Fe_2O_3$ (оксид железа(III))
Это амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Он не растворяется в воде, поэтому вариант 3 отпадает. Он не будет реагировать с солями типа $FeSO_4$ (вариант 1). Как амфотерный оксид, он способен взаимодействовать с сильными кислотами и при сплавлении со щелочами.
В варианте 2 предложены $KOH$ (щелочь) и $HNO_3$ (сильная кислота):
1) $Fe_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$
2) $Fe_2O_3 + 2KOH \xrightarrow{t} 2KFeO_2 + H_2O$ (при сплавлении).
Следовательно, для А подходит 2.

Б) $ZnSO_4$ (сульфат цинка)
Это растворимая соль. Для солей характерны реакции ионного обмена, которые протекают, если образуется осадок, газ или вода.
Рассмотрим вариант 4: $BaCl_2$ и $NaOH$.
1) При добавлении хлорида бария выпадает белый кристаллический осадок сульфата бария:
$ZnSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + ZnCl_2$
2) При добавлении гидроксида натрия сначала выпадает осадок гидроксида цинка, который затем может раствориться в избытке щелочи:
$ZnSO_4 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
Следовательно, для Б подходит 4.

В) $Al(OH)_3$ (гидроксид алюминия)
Это классический амфотерный гидроксид. Его главной особенностью является способность растворяться как в сильных кислотах, так и в растворах щелочей.
В варианте 2 как раз представлены щелочь $KOH$ и кислота $HNO_3$:
1) Реакция с кислотой (образование соли и воды):
$Al(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
2) Реакция со щелочью в растворе (образование комплексной соли):
$Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]$
Следовательно, для В подходит 2.

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 2.

Источник: ФИПИ