Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) Оксид алюминия $\text{Al}_2\text{O}_3$
Это амфотерный оксид. Главная особенность амфотерных соединений заключается в том, что они способны реагировать как с кислотами, так и с сильными основаниями (щелочами).
Посмотрим на список реагентов: в пункте 4 предложены соляная кислота $\text{HCl}$ и гидроксид натрия $\text{NaOH}$.
1) Реакция с кислотой: $\text{Al}_2\text{O}_3 + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$.
2) Реакция со щёлочью (при сплавлении): $\text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{NaOH} \xrightarrow{t} 2\text{NaAlO}_2 + \text{H}_2\text{O}$.
Следовательно, для А подходит вариант 4.

Б) Сульфат меди(II) $\text{CuSO}_4$
Это растворимая соль. Она может вступать в реакции замещения с более активными металлами и в реакции ионного обмена с другими солями или основаниями.
Рассмотрим пункт 2: железо $\text{Fe}$ и гидроксид натрия $\text{NaOH}$.
1) Железо стоит в электрохимическом ряду напряжений левее меди, поэтому оно вытесняет медь из раствора её соли: $\text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}$.
2) При взаимодействии со щёлочью выпадает характерный синий осадок: $\text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4$.
Следовательно, для Б подходит вариант 2.

В) Углерод $\text{C}$
Углерод является неметаллом и сильным восстановителем. Он способен восстанавливать металлы из их оксидов и взаимодействовать с некоторыми сложными веществами при нагревании.
Рассмотрим пункт 3: оксид железа(III) $\text{Fe}_2\text{O}_3$ и углекислый газ $\text{CO}_2$.
1) Восстановление железа: $\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \xrightarrow{t} 2\text{Fe} + 3\text{CO}$.
2) Взаимодействие с углекислым газом (конпропорционирование): $\text{CO}_2 + \text{C} \xrightarrow{t} 2\text{CO}$.
Следовательно, для В подходит вариант 3.

Ответ: А — 4, Б — 2, В — 3.

Источник: ФИПИ