Задание №9 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить особенности взаимодействия металлов с азотной кислотой различной концентрации, а также правила термического разложения нитратов.

А) $\text{Zn} + \text{HNO}_3 \text{(конц.)}$
Азотная кислота является сильным окислителем. При взаимодействии металлов с концентрированной азотной кислотой $\text{HNO}_3$ практически никогда не выделяется водород. В реакциях с концентрированной кислотой азот обычно восстанавливается до оксида азота (IV) — бурого газа $\text{NO}_2$. Цинк окисляется до нитрата цинка.
Уравнение реакции: $\text{Zn} + 4\text{HNO}_3 \text{(конц.)} = \text{Zn(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 \uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 2.

Б) $\text{Zn} + \text{HNO}_3 \text{(разб.)}$
При взаимодействии активных металлов и металлов средней активности (к которым относится цинк) с очень разбавленной или просто разбавленной азотной кислотой азот восстанавливается максимально глубоко. В таких случаях часто образуется нитрат аммония $\text{NH}_4\text{NO}_3$, так как образующийся аммиак сразу реагирует с избытком кислоты.
Уравнение реакции: $4\text{Zn} + 10\text{HNO}_3 \text{(разб.)} = 4\text{Zn(NO}_3)_2 + \text{NH}_4\text{NO}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 3.

В) $\text{Zn(NO}_3)_2 \xrightarrow{t}$
Продукты разложения нитратов зависят от положения металла в электрохимическом ряду напряжений. Цинк находится в ряду между магнием и медью ($\text{Mg}$ — $\text{Cu}$). Нитраты таких металлов при нагревании разлагаются на оксид металла, оксид азота (IV) и кислород.
Уравнение реакции: $2\text{Zn(NO}_3)_2 \xrightarrow{t} 2\text{ZnO} + 4\text{NO}_2 \uparrow + \text{O}_2 \uparrow$.
Этому процессу соответствует вариант 1.

Сопоставив буквы и цифры, получаем последовательность: А — 2, Б — 3, В — 1.

Ответ: 231

Источник: ФИПИ