Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) Оксид цинка $ZnO$.
Оксид цинка является амфотерным оксидом. Это означает, что он способен реагировать как с кислотами, так и с основаниями (щелочами).
Рассмотрим вариант №3: $NaOH$ (гидроксид натрия) и $HCl$ (соляная кислота).
1) При взаимодействии с соляной кислотой образуется соль и вода: $ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}O$.
2) При взаимодействии со щелочью (в растворе) образуется комплексная соль: $ZnO + 2NaOH + H_{2}O \rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]$.
Следовательно, для вещества А подходит реагент №3.

Б) Аммиак $NH_{3}$.
Аммиак — это газ с основными свойствами, в котором азот находится в своей минимальной степени окисления $-3$. Это определяет его способность вступать в реакции с кислотами и проявлять восстановительные свойства (гореть в кислороде).
Рассмотрим вариант №1: $O_{2}$ (кислород) и $HNO_{3}$ (азотная кислота).
1) Аммиак горит в кислороде: $4NH_{3} + 3O_{2} \rightarrow 2N_{2} + 6H_{2}O$.
2) Как основание, аммиак реагирует с азотной кислотой с образованием соли аммония: $NH_{3} + HNO_{3} \rightarrow NH_{4}NO_{3}$.
Следовательно, для вещества Б подходит реагент №1.

В) Серная кислота (разбавленная) $H_{2}SO_{4}$.
Разбавленная серная кислота проявляет типичные свойства кислот: реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами, а также вступает в реакции ионного обмена с солями, если образуется осадок или газ.
Рассмотрим вариант №4: $Cu(OH)_{2}$ (гидроксид меди(II)) и $BaCl_{2}$ (хлорид бария).
1) Реакция нейтрализации с нерастворимым основанием: $H_{2}SO_{4} + Cu(OH)_{2} \rightarrow CuSO_{4} + 2H_{2}O$.
2) Качественная реакция на сульфат-ион с образованием белого осадка: $H_{2}SO_{4} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{4} \downarrow + 2HCl$.
Следовательно, для вещества В подходит реагент №4.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 4.

Источник: ФИПИ