Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) Углерод $C$.
Углерод является неметаллом и сильным восстановителем. 1. Он активно взаимодействует с кислородом при нагревании, образуя углекислый газ: $C + O_{2} = CO_{2}$. 2. Как восстановитель, углерод способен вытеснять металлы из их оксидов. При реакции с оксидом меди (II) образуется чистая медь: $C + 2CuO = 2Cu + CO_{2}$. Следовательно, для углерода подходит пара реагентов под номером 4.

Б) Хлор $Cl_{2}$.
Хлор — это активный неметалл-галоген. 1. Хлор реагирует со щелочами (реакция диспропорционирования). Например, с гидроксидом калия: $Cl_{2} + 2KOH = KCl + KClO + H_{2}O$. 2. Хлор взаимодействует с водородом при освещении или нагревании с образованием хлороводорода: $Cl_{2} + H_{2} = 2HCl$. Следовательно, для хлора подходит пара реагентов под номером 2.

В) Железо $Fe$.
Железо — это металл средней активности, стоящий в электрохимическом ряду напряжений до водорода. 1. Железо реагирует с растворами кислот (например, с соляной кислотой), вытесняя водород: $Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}$. 2. Железо может вытеснять менее активные металлы из растворов их солей. Так как железо активнее меди, оно вытесняет её из сульфата меди (II): $Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu$. Следовательно, для железа подходит пара реагентов под номером 1.

Проверим остальные варианты: вариант 3 не подходит, так как углерод не реагирует с $NaCl$, а хлор не реагирует с $NaCl$.

Ответ: 421

Источник: ФИПИ