Задание №10 — Строение вещества

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберем подходящую пару реагентов, учитывая признаки протекания реакций (образование осадка, газа или воды).

А) Карбонат натрия $Na_{2}CO_{3}$.
Это растворимая соль угольной кислоты. Она будет реагировать с сильными кислотами (выделение углекислого газа) и с растворимыми солями, если в результате образуется осадок.
Рассмотрим вариант 2: $HNO_{3}$ и $CaCl_{2}$.
1) При взаимодействии с азотной кислотой происходит реакция ионного обмена с выделением газа:
$Na_{2}CO_{3} + 2HNO_{3} \rightarrow 2NaNO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O$.
2) При взаимодействии с хлоридом кальция выпадает белый осадок:
$Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$.
Следовательно, для А подходит вариант 2.

Б) Сульфат алюминия $Al_{2}(SO_{4})_{3}$.
Это растворимая соль. Она вступает в реакции обмена с щелочами и другими солями, если образуется осадок.
Рассмотрим вариант 4: $KOH$ и $Ba(NO_{3})_{2}$.
1) При добавлении щелочи $KOH$ выпадает осадок гидроксида алюминия:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6KOH \rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow + 3K_{2}SO_{4}$.
2) При взаимодействии с нитратом бария выпадает характерный белый мелкокристаллический осадок сульфата бария:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3Ba(NO_{3})_{2} \rightarrow 2Al(NO_{3})_{3} + 3BaSO_{4}\downarrow$.
Следовательно, для Б подходит вариант 4.

В) Оксид меди (II) $CuO$.
Это основной оксид. Он не растворяется в воде, но реагирует с кислотами. Также, будучи оксидом малоактивного металла, он может быть восстановлен водородом до чистого металла.
Рассмотрим вариант 1: $H_{2}$ и $H_{2}SO_{4}$.
1) При нагревании в токе водорода происходит восстановление меди:
$CuO + H_{2} \xrightarrow{t} Cu + H_{2}O$.
2) При взаимодействии с серной кислотой образуется соль и вода (раствор окрашивается в голубой цвет):
$CuO + H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + H_{2}O$.
Следовательно, для В подходит вариант 1.

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ