Задание №10 — Строение вещества

Решение.

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

А) Углерод $\text{C}$.
Углерод является неметаллом и сильным восстановителем при нагревании. Он способен восстанавливать металлы из их оксидов. Также углерод взаимодействует с сильными окислителями, такими как концентрированные кислоты.
1) Реакция с оксидом железа(III): $3\text{C} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \xrightarrow{t} 2\text{Fe} + 3\text{CO}$. Углерод забирает кислород у железа.
2) Реакция с концентрированной азотной кислотой: $\text{C} + 4\text{HNO}_3\text{(конц.)} \xrightarrow{t} \text{CO}_2 + 4\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$.
Следовательно, для углерода подходит вариант 3.

Б) Оксид алюминия $\text{Al}_2\text{O}_3$.
Это амфотерный оксид. Главное свойство амфотерных соединений — способность реагировать как с кислотами (и кислотными оксидами), так и с основаниями (и основными оксидами).
1) Реакция с щелочью (гидроксидом натрия): при сплавлении образуется алюминат $\text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{NaOH} \xrightarrow{t} 2\text{NaAlO}_2 + \text{H}_2\text{O}$.
2) Реакция с основным оксидом (оксидом бария): при сплавлении образуется соль $\text{Al}_2\text{O}_3 + \text{BaO} \xrightarrow{t} \text{Ba(AlO}_2)_2$.
Следовательно, для оксида алюминия подходит вариант 2.

В) Нитрат меди(II) $\text{Cu(NO}_3)_2$.
Это растворимая соль. Она может вступать в реакции замещения с более активными металлами и в реакции ионного обмена с другими солями, если образуется осадок.
1) Реакция с цинком: так как цинк в электрохимическом ряду напряжений стоит левее меди, он вытесняет её из раствора соли: $\text{Zn} + \text{Cu(NO}_3)_2 \rightarrow \text{Zn(NO}_3)_2 + \text{Cu}$.
2) Реакция с фосфатом натрия: происходит ионный обмен, в результате которого выпадает осадок фосфата меди(II): $3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Cu}_3(\text{PO}_4)_2\downarrow + 6\text{NaNO}_3$.
Следовательно, для нитрата меди(II) подходит вариант 1.

Ответ: А — 3, Б — 2, В — 1.

Источник: ФИПИ