Задание №10 — Строение вещества

Решение.

Разберём химические свойства каждого из предложенных веществ и подберём подходящие реагенты.

А) Алюминий $\text{Al}$.
Алюминий — это амфотерный металл. Это означает, что он способен реагировать как с кислотами, так и со щелочами (в растворах).
Рассмотрим вариант №2: $\text{HCl}$ и $\text{NaOH}$.
1) Реакция с соляной кислотой: $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_{3} + 3\text{H}_{2}\uparrow$.
2) Реакция с раствором гидроксида натрия: $2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 6\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{Na}[\text{Al}(\text{OH})_{4}] + 3\text{H}_{2}\uparrow$.
Следовательно, для вещества А подходит вариант 2.

Б) Оксид железа(II) $\text{FeO}$.
Это основной оксид, в котором железо находится в промежуточной степени окисления $+2$. Для него характерны реакции с восстановителями и сильными окислителями.
Рассмотрим вариант №1: $\text{CO}$ и $\text{HNO}_{3}$ (конц.).
1) Угарный газ $\text{CO}$ является восстановителем и восстанавливает железо из оксида: $\text{FeO} + \text{CO} \xrightarrow{t} \text{Fe} + \text{CO}_{2}$.
2) Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. Она окисляет железо из $+2$ до $+3$: $\text{FeO} + 4\text{HNO}_{3} \text{ (конц.)} \rightarrow \text{Fe}(\text{NO}_{3})_{3} + \text{NO}_{2}\uparrow + 2\text{H}_{2}\text{O}$.
Следовательно, для вещества Б подходит вариант 1.

В) Фосфорная кислота $\text{H}_{3}\text{PO}_{4}$.
Это трёхосновная кислота средней силы. Она вступает в реакции ионного обмена с основаниями и в реакции с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.
Рассмотрим вариант №4: $\text{Ba}(\text{OH})_{2}$ и $\text{Mg}$.
1) Реакция нейтрализации с гидроксидом бария (образуется осадок): $2\text{H}_{3}\text{PO}_{4} + 3\text{Ba}(\text{OH})_{2} \rightarrow \text{Ba}_{3}(\text{PO}_{4})_{2}\downarrow + 6\text{H}_{2}\text{O}$.
2) Реакция с магнием (металл активнее водорода): $2\text{H}_{3}\text{PO}_{4} + 3\text{Mg} \rightarrow \text{Mg}_{3}(\text{PO}_{4})_{2} + 3\text{H}_{2}\uparrow$.
Следовательно, для вещества В подходит вариант 4.

Ответ: А → 2, Б → 1, В → 4.

Источник: ФИПИ