Концентрированная азотная кислота в обычных условиях не взаимодействует с – Attention Required! | Cloudflare

Содержание

Задания 9. Основания, амфотерные гидроксиды и кислоты.

Как гидроксид алюминия, так и соляная кислота могут взаимодействовать с

Ответ: 4

Пояснение:

Гидроксид алюминия Al(OH)3 является амфотерным гидроксидом, т.е. веществом, в зависимости от условий проявляющим либо кислотные, либо основные свойства.

Из предложенных вариантов как основание Al(OH)3 реагирует с серной кислотой H2SO4:

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O, или в зависимости от соотношений реагентов:

Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O  - образование кислой соли гидросульфата алюминия;

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = [Al(OH)2]2(SO4)3 + 2H2O – образование основной соли дигидроксосульфата алюминия;

Al(OH)3 + H2SO4 = [AlOH]SO4 + H2O – образование основной соли гидроксосульфата алюминия.

Кроме того, как кислота Al(OH)

3 реагирует с щелочами, поэтому с NaOH реакция протекает:

NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O (сплавление)

NaOH(раствор) + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]

С оксидом переходного металла CuO и оксидом слабой угольной кислоты CO2 гидроксид алюминия Al(OH)3 не взаимодействует.

Соляная кислота HCl реагирует с оксидами металлов, основаниям, металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода и солями металлов, образованных более слабыми кислотами, или с образованием осадка. Таким образом, HCl реагирует с CuO и NaOH, но не реагирует с серной кислотой и углекислым газом – кислотным оксидом:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (реакция обмена)

NaOH + HCl = NaCl + H2O (реакция нейтрализации: кислота + щелочь = соль + вода).

scienceforyou.ru

Химические свойства алюминия.

Алюминий — амфотерный металл. Электронная конфигурация атома алюминия 1s

22s22p63s23p1. Таким образом, на внешнем электронном слое у него находятся три валентных электрона: 2 — на 3s- и 1 — на 3p-подуровне. В связи с таким строением для него характерны реакции, в результате которых атом алюминия теряет три электрона с внешнего уровня и приобретает степень окисления +3. Алюминий является высокоактивным металлом и проявляет очень сильные восстановительные свойства.

Взаимодействие алюминия с простыми веществами

с кислородом

При контакте абсолютно чистого алюминия с воздухом атомы алюминия, находящиеся в поверхностном слое, мгновенно взаимодействуют с кислородом воздуха и образуют тончайшую, толщиной в несколько десятков атомарных слоев, прочную оксидную пленку состава Al2O3, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. Невозможно и окисление крупных образцов алюминия даже при очень высоких температурах. Тем не менее, мелкодисперсный порошок алюминия довольно легко сгорает в пламени горелки:

4Аl + 3О2 = 2Аl2О3

с галогенами

Алюминий очень энергично реагирует со всеми галогенами. Так, реакция между перемешанными порошками алюминия и йода протекает уже при комнатной температуре после добавления капли воды в качестве катализатора. Уравнение взаимодействия йода с алюминием:

2Al + 3I2 =2AlI3

С бромом, представляющим собой тёмно-бурую жидкость, алюминий также реагирует без нагревания. Образец алюминия достаточно просто внести в жидкий бром: тут же начинается бурная реакция с выделением большого количества тепла и света:

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

Реакция между алюминием и хлором протекает при внесении нагретой алюминиевой фольги или мелкодисперсного порошка алюминия в заполненную хлором колбу. Алюминий эффектно сгорает в хлоре в соответствии с уравнением:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

с серой

При нагревании до 150-200 оС или после поджигания смеси порошкообразных алюминия и серы между ними начинается интенсивная экзотермическая реакция с выделением света:

2al-plus-3s-ravno-al2s3сульфид алюминия

с азотом

При взаимодействии алюминия с азотом при температуре около 800 oC образуется нитрид алюминия:

2al-plus-n2-ravno-2aln

с углеродом

При температуре около 2000oC алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид (метанид) алюминия, содержащий углерод в степени окисления -4, как в метане.

4al-plus-3c-ravno-al4c3

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

с водой

Как уже было сказано выше, стойкая и прочная оксидная пленка из Al2O3 не дает алюминию окисляться на воздухе. Эта же защитная оксидная пленка делает алюминий инертным и по отношению к воде. При снятии защитной оксидной пленки с поверхности такими методами, как обработка водными растворами щелочи, хлорида аммония или солей ртути (амальгирование), алюминий начинает энергично реагировать с водой с образованием гидроксида алюминия и газообразного водорода:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H

2↑

с оксидами металлов

После поджигания смеси алюминия с оксидами менее активных металлов (правее алюминия в ряду активности) начинается крайне бурная сильно-экзотермическая реакция. Так, в случае взаимодействия алюминия с оксидом железа (III) развивается температура 2500-3000оС. В результате этой реакции образуется высокочистое расплавленное железо:

2AI + Fe2O3 = 2Fe + Аl2О3

Данный метод получения металлов из их оксидов путем восстановления алюминием называется алюмотермией или алюминотермией.

с кислотами-неокислителями

Взаимодействие алюминия с кислотами-неокислителями, т.е. практически всеми кислотами, кроме концентрированной серной и азотной кислот, приводит к образованию соли алюминия соответствующей кислоты и газообразного водорода:

а) 2Аl + 3Н2SO4(разб.) = Аl2(SO4)3 + 3H2

2Аl0 + 6Н+ = 2Аl3+ + 3H20;

б) 2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2

с кислотами-окислителями
-концентрированной серной кислотой

Взаимодействие алюминия с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, а также низких температурах не происходит вследствие эффекта, называемого пассивацией. При нагревании реакция возможна и приводит к образованию сульфата алюминия, воды и сероводорода, который образуется в результате восстановления серы, входящей в состав серной кислоты:

Такое глубокое восстановление серы со степени окисления +6 (в H2SO4) до степени окисления -2 (в H2S) происходит благодаря очень высокой восстановительной способности алюминия.

— концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях также пассивирует алюминий, что делает возможным ее хранение в алюминиевых емкостях. Так же, как и в случае с концентрированной серной, взаимодействие алюминия с концентрированной азотной кислотой становится возможным при сильном нагревании, при этом преимущественно протекает реакция:

%d0%b0l-plus-4hno3-ravno-alno33-plus-no-plus-2%d0%bd2o

— разбавленной азотной кислотой

Взаимодействие алюминия с разбавленной по сравнению с концентрированной азотной кислотой приводит к продуктам более глубокого восстановления азота. Вместо NO в зависимости от степени разбавления могут образовываться N2O и NH4NO3:

8Al + 30HNO3(разб.) = 8Al(NO3)3 +3N2O↑ + 15H2O

8Al + 30HNO3(оч. разб) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

со щелочами

Алюминий реагирует как с водными растворами щелочей:

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

так и с чистыми щелочами при сплавлении:

В обоих случаях реакция начинается с растворения защитной пленки оксида алюминия:

Аl2О3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

Аl2О3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + Н2О

В случае водного раствора алюминий, очищенный от защитной оксидной пленки, начинает реагировать с водой по уравнению:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Образующийся гидроксид алюминия, будучи амфотерным, реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината натрия:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

scienceforyou.ru

Тест ЕГЭ по химии. Гидроксиды и Кислоты. Ответы.

Характерные химические свойства оснований, и амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот.

 

1. Гидроксид калия взаимодействует с каждым из двух веществ

1) NH3 и HCl  2) CO2 и CuCl2 3) H2SO4 и NaNO3 4) MgO и HNO3

2. Разбавленная хлороводородная кислота взаимодействует с каждым из двух веществ

1) медью и гидроксидом натрия

2) магнием и нитратом серебра

3) железом и оксидом кремния (IV)

4) свинцом и нитратом калия

3. С соляной кислотой взаимодействует

1) NaHCO3 2)Hg         3) SiO2 4) S

4. Реакция нейтрализации происходит при взаимодействии

1) Fe2O3 и HCl

2)  Fe(OH)3 и HCl

3) FeCl3 и NaNCS

4) Fe и HCl

5. Гидроксид железа (II) взаимодействует с

1) азотной кислотой

2) оксидом кальция

3) сульфатом меди

4) аммиаком

6. Разбавленная серная кислота не взаимодействует с

1) гидроксидом кальция

2) оксидом меди (II)

3) цинком

4) оксидом углерода (IV)

7. С гидроксидом калия реагирует каждое из двух веществ

1) AlCl3 и H2S

2) CuO и Ba(OH)2

3) CaCO3 и NH3

4) K2SO4 и AlCl3

8. Гидроксид кальция реагирует с каждым из двух веществ

1) HCl и СО2

2)  HNO3 и MgO

3) HCl и KOH

4) BaCl2 и NaOH

9. Гидроксид калия реагирует с

1) водой

2) щелочью

3) кислотой

4) кислотой и щелочью

10. Гидроксид кальция не взаимодействует

1) HCl       2) ZnS        3) CO2 4) HNO3

11. Гидроксид хрома (III) реагирует с каждым из двух веществ

1) СО2 и HCl

2) SiO2 и Cu(OH)2

3) NO и NaNO3

4) H2SO4 и NaOH

12. Реакция нейтрализации происходит между

1)

цинком и соляной кислотой

2)

серной кислотой и хлоридом бария

3)

гидроксидом кальция и азотной кислотой

4)

гидроксидом натрия и сульфатом меди

13 . С раствором серной кислоты взаимодействует каждое из двух веществ:

1)

хлорид бария  и  оксид углерода (IV)

2)

магний  и  хлорид бария

3)

хлорид натрия  и  фосфорная кислота

4)

медь  и  гидроксид калия

14. Гидроксид кальция реагирует с

1)

Ba(NO3)2

2)

KCl

3)

NH3·H2O

4)

Na3PO4

15. Концентрированная азотная кислота в обычных условиях не взаимодействует с

1)

магнием

2)

гидроксидом натрия

3)

железом

4)

оксидом магния

16. При сливании водных растворов уксусной кислоты и гидроксида калия образуется

1)

ацетат калия и водород

2)

карбонат калия и вода

3)

ацетат калия и вода

4)

карбид калия и углекислый газ

17. Гидроксид натрия не реагирует с

1)

Al(OH)3

2)

ZnO

3)

H2SO4

4)

Ba(OH)2

18. Разбавленная серная кислота реагирует с каждым из двух веществ:

1)

Na2SiO3 и  HNO3

2)

Fe2O3 и  KNO3

3)

Ag  и  Cu(OH)2

4)

Fe  и  Al2O3

19. Как гидроксид алюминия, так и соляная кислота могут взаимодействовать с

1)

CuO

2)

H2SO4

3)

CO2

4)

NaOH

20. Соляная кислота не взаимодействует ни с одним из двух веществ:

1)

цинком и гидроксидом натрия

2)

медью и оксидом меди (II)

3)

ртутью и оксидом углерода (IV)

4)

магнием и аммиаком

21. С каждым из перечисленных веществ: H2S, KOH, Zn

взаимодействует

1)

Pb(NO3)2

2)

ZnSO4

3)

Na2CO3

4)

HCl

22. Разбавленная серная кислота может реагировать с каждым из двух веществ:

1)

серой и магнием

2)

оксидом железа (II) и оксидом кремния (IV)

3)

гидроксидом калия и хлоридом калия

4)

нитратом бария и гидроксидом меди (II)

23. С раствором серной кислоты взаимодействует каждое из двух веществ:

1)

хлорид бария  и  оксид углерода (IV)

2)

магний  и  хлорид бария

3)

хлорид натрия  и  фосфорная кислота

4)

медь  и  гидроксид калия

24. Концентрированная азотная кислота в обычных условиях не взаимодействует с

1)

магнием

2)

гидроксидом натрия

3)

железом

4)

оксидом магния

25. Раствор гидроксида натрия реагирует с каждым из веществ, указанных попарно

1)

хлоридом железа (III) и углекислым газом

2)

оксидом железа (II) и соляной кислотой

3)

серной кислотой и карбонатом кальция

4)

оксидом цинка и хлоридом калия

26. Гидроксид натрия не реагирует с

1)

Al(OH)3

2)

ZnO

3)

H2SO4

4)

Ba(OH)2

27. Разбавленная серная кислота реагирует с каждым из двух веществ:

1)

Na2SiO3 и  HNO3

2)

Fe2O3 и  KNO3

3)

Ag  и  Cu(OH)2

4)

Fe  и  Al2O3

28. Как гидроксид алюминия, так и соляная кислота могут взаимодействовать с

1)

CuO

2)

H2SO4

3)

CO2

4)

NaOH

29. Соляная кислота не взаимодействует ни с одним из двух веществ:

1)

цинком и гидроксидом натрия

2)

медью и оксидом меди (II)

3)

ртутью и оксидом углерода (IV)

4)

магнием и аммиаком

30. Раствор гидроксида натрия не взаимодействует с

1)

СО2

2)

HСl

3)

SO2

4)

MgO

Ответы.

1-2, 2-2, 3-1, 4-2, 5-1, 6-4, 7-1, 8-1, 9-3, 10-2, 11-4, 12-3, 13-2, 14-4, 15-1, 16-3, 17-4, 18-4, 19-4, 20-3, 21-1, 22-4, 23-2, 24-3, 25-3, 26-4, 27-4, 28-4, 29-3, 30-4.

 

lib.repetitors.eu

Задания 6. Простые вещества. Характерные химические свойства.

Задание №1

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует без нагревания.

1) хлорид цинка

2) сульфат меди(II)

3) концентрированная азотная кислота

4) разбавленная соляная кислота

5) оксид алюминия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Ответ: 24

Хлорид цинка относится к солям, а железо - к металлам. Металл реагирует с солью только в том случае, если он является более активным по сравнению с тем, который входит в состав соли. Определяется относительная активность металлов по ряду активности металлов (по-другому, ряду напряжений металлов). Железо в ряду активности металлов находится правее цинка, значит, оно менее активно и не способно вытеснить цинк из соли. То есть реакция железа с веществом №1 не идет.

Сульфат меди (II) CuSO4 будет реагировать с железом, так как железо находится левее меди в ряду активности, то есть является более активным металлом.

Концентрированная азотная, а также концентрированная серная кислоты не способны без нагревания реагировать с железом, алюминием и хромом в виду такого явления, как пассивация: на поверхности данных металлов под действием указанных кислот образуется нерастворимая без нагревания соль, выполняющая роль защитной оболочки. Тем не менее, при нагревании эта защитная оболочка растворяется и реакция становится возможной. Т.е. так как указано, что нагрева нет, реакция железа с конц. HNO3 не протекает.

Соляная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам-неокислителям. С кислотами-неокислителями с выделением водорода реагируют металлы, стоящие в ряду активности левее водорода. К таким металлам как раз относится железо. Вывод: реакция железа с соляной кислотой протекает.

В случае металла и оксида металла реакция, как и в случае с солью, возможна, если свободный металл активнее того, что входит в состав оксида. Fe, согласно ряду активности металлов, менее активен, чем Al. Это значит, Fe с Al2O3 не реагирует.

Задание №2

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует бром.

1) азотная кислота

2) кислород

3) NaOH (водн.)

4) хлорид калия

5) иодид лития

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Ответ: 35

strong>Пояснение:

Очевидно, что любая реакция простого вещества с любым другим веществом (веществами) является окислительно-восстановительной.

Бром (Br2) прежде всего следует рассматривать как вещество с сильными окислительными свойствами. Реакций, в которых свободный бром проявляет восстановительные свойства крайне мало (взаимодействие со фтором, диспропорционирование в щелочи).

1) Азотная кислота содержит два элемента в высших степенях окисления (водород +1 и азот +5), т.е., очевидно они окислены бромом быть не могут. Кислород же, имеющий степень окисления -2, не может быть окислен Br0  ввиду большей чем у брома электроотрицательности. Вывод реакция HNO3  с Br2 не протекает.

2) Кислород, хлор и бром - не реагируют между собой - все три указанных вещества могут проявлять практически только окислительные свойства и "не готовы" делиться электронами друг с другом. Вывод реакция O2 c Br2 не протекает.

3) NaOH (водн.). Из простых веществ с щелочами реагируют только Be, Zn, Al, Si, P, S и галогены. Бром - галоген, следовательно, реагирует с щелочью. При этом в зависимости от температуры несколько различаются продукты реакций:

2NaOH + Br2 = NaBrO + NaBr + H2O (на холоду)

6NaOH + 3Br2      t°  NaBrO3 + 5NaBr + 3H2O

4) Хлорид калия. Свободный галоген реагирует с галогенидом металла в том случае, если исходный свободный галоген более электроотрицателен (находится выше в таблице Менделеева). Бром находится в таблице ниже, чем хлор, следовательно, реагировать с хлоридом калия не будет.

5) Аналогично пункту 4. Бром находится в таблице выше йода, следовательно реагирует с иодидом лития, вытесняя свободный йод:

Br2 + 2LiI = I2 + 2LiBr

Задание №3

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, с которыми в обычных условиях реагирует магний.

1) концентрированная серная кислота

2) хлорид бария

3) гидроксид натрия

4) нитрат цинка

5) сера

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Ответ: 14

Пояснение:

1) Концентрированная серная кислота реагирует при обычных условиях практически со всеми металлами кроме платины, золота и пассивирующихся металлов (Cr, Fe, Al). Магний - сильный восстановитель, поэтому восстановит S+6 до минимальной степени окисления серы -2 (H2S):

5H2SO4(конц.) + 4Mg = 4MgSO4 + H2S↑ + 4H2O

2) Хлорид бария с магнием не реагирует так как барий более активный металл, чем магний.

3) С гидроксидом натрия магний не реагирует, т.к. с щелочами из металлов реагируют только Be,Zn,Al

4) С нитратом цинка магний реагирует, т.к. магний более активен чем цинк, т.е. находится левее цинка в ряду активности:

Mg + Zn(NO3)2 = Mg(NO3)2 + Zn

5) С серой магний реагирует, но только при нагревании. Без нагревания реакция не протекает. Практически все реакции между твердыми веществами требуют нагревания.

Задание №4

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых медь реагирует без нагревания.

1) разбавленная серная кислота

2) разбавленная азотная кислота

3) 10%-ная соляная кислота

4) раствор нитрата серебра

5) раствор нитрата железа (II)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Ответ: 24

Пояснение:

Медь относится к малоактивным металлам (расположена в ряду активности правее водорода). В связи с этим не реагирует с растворами кислот-неокислителей. По этой причине не подходит вариант ответа 1 и 3. Азотная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам окислителям, т.е. окисляет не водородом в степени окисления +1, а кислотообразующим элементом (азотом) в степени окисления +5. Это означает, что список металлов, с которыми может реагировать азотная кислота, распространяется не только на металлы, находящимися в ряду активности до водорода, но и на все металлы после (кроме платины и золота):

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Металл с солью может реагировать в том случае, если исходный свободный металл более активен, чем тот который содержится в исходной соли. Поскольку медь более активна, чем серебро, то ее реакция с нитратом серебра возможна и протекает в соответствии с уравнением:

Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag

Поскольку медь менее активна, чем железо, то ее реакция с солями железа (II) невозможна.

Примечание:

Соли железа (III) в отличие от солей железа (II) являются более сильными окислителями. По этой причине соли железа (III) могут реагировать не только с металлами левее Fe в ряду активности, но также и с некоторыми металлами после. Формально это противоречит правилу, однако, это не так, поскольку вытеснение свободного железа медью не происходит. Наблюдается лишь частичное восстановление железа (III) до меньшей степени окисления. Например:

Cu + 2Fe+3Cl3 = CuCl2 + 2Fe+2Cl2 

Задание №5

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует при комнатной температуре.

  • 1. HCl (разб.)
  • 2. H2O
  • 3. H2SO4 (разб.)
  • 4. N2
  • 5. H2

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Ответ: 13

Хром - металл, расположенный в ряду активности до водорода. По этой причине реагирует практически со всем кислотами, включая кислоты-неокислители. Среди представленного списка кислотами-неокислителями являются разбавленные растворы серной и соляной кислот. Обе реакции протекают по типу замещения с выделением водорода:чно Fe, Al). Реакция между пассивирующимися металлами и концентрированной серной или концентрированной азотной кислотами возможна лишь при сильном нагревании.

С водой из металлов реагируют при комнатной температуре только щелочные и щелочно-земельные металлы. Хром, будучи металлом средней активности (расположен между Al и H), реагирует с перегретым водяным паром в раскаленном состоянии, образуя оксид металла и водород.

Азот при комнатной температуре реагирует лишь  с единственным металлом - литием.

Водород при комнатной температуре с металлами не реагирует. При нагревании водород способен реагировать с щелочными и щелочноземельными металлами.

Задание №6

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует при обычных условиях.

1) сера (кр.)

2) серная кислота (конц., хол.)

3) нитрат цинка (р-р)

4) нитрат меди (II) (р-р)

5) серная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №7

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует бром.

1) фторид калия

2) иодид калия

3) хлорид калия

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №8

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кальций.

  • 1. K2O
  • 2. H2
  • 3. BaCl2
  • 4. H2O
  • 5. Mg

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №9

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует фосфор.

1) концентрированная соляная кислота

2) разбавленная серная кислота

3) концентрированная азотная кислота

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид калия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №10

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует хлор.

1) хлорид железа (II)

2) хлорид железа (III)

3) фторид железа (III)

4) фторид натрия

5) бромид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №11

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует сера.

  • 1. Cl2
  • 2. NaCl
  • 3. HCl
  • 4. H2
  • 5. N2

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №12

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых цинк реагирует без нагревания.

  • 1. CuSO4
  • 2. MgCl2
  • 3. Na2SO4
  • 4. AgCl
  • 5. AgNO3

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кремний.

1) оксид магния

2) водород

3) кислород

4) гидроксид натрия

5) гидроксид алюминия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №14

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует водород.

  • 1. Na
  • 2. Cl2
  • 3. NaOH
  • 4. HCl
  • 5. NaCl

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует без нагревания.

1) хлорид железа (III)

2) концентрированная серная кислота

3) разбавленная серная кислота

4) гидроксид цинка

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №16

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых азот может реагировать при нагревании.

1) натрий

2) водород

3) хлор

4) концентрированная серная кислота

5) концентрированная азотная кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №17

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и водород, и хлор.

1) вода

2) аммиак

3) гидроксид кальция

4) металлический кальций

5) сера

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №18

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, в каждом из которых растворяются и железо, и медь.

1) серная кислота (разб., гор.)

2) серная кислота (конц., гор.)

3) серная кислота (конц., хол.)

4) серная кислота (разб., хол.)

5) азотная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №19

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и сера, и хлор.

1) железо

2) азот

3) натрий

4) кислород

5) оксид углерода (IV)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №20

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и алюминий, и фосфор.

1) хлор

2) кислород

3) водород

4) раствор хлорида железа (II)

5) раствор нитрата цинка

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №21

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует барий.

1) сера

2) гидроксид натрия

3) сульфат калия

4) хлорид кальция

5) водород

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №22

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует азот.

1) литий

2) водород

3) вода

4) соляная кислота

5) хлорид калия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №23

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует бром.

1) барий

2) соляная кислота

3) карбонат калия

4) азотная кислота (р-р)

5) фосфор

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №24

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует сера.

1) серная кислота (конц.)

2) гидроксид хрома(III)

3) карбонат натрия (р-р)

4) хлорид меди(II)

5) водород

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №25

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует хром.

1) гидроксид цинка

2) хлор

3) сульфат кальция (р-р)

4) соляная кислота

5) хлорид бария (р-р)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №26

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует хлор.

1) азотная кислота (конц.)

2) оксид кремния

3) гидроксид калия (р-р)

4) фосфат кальция

5) бромид натрия (р-р)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №27

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует водород.

1) сера

2) серная кислота (конц.)

3) хлорид кальция (р-р)

4) оксид меди (II)

5) гидроксид натрия (р-р)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Задание №28

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует цинк.

1) сульфат магния (р-р)

2) хлорид алюминия (р-р)

3) гидроксид натрия (р-р)

4) азотная кислота (р-р)

5) гидроксид железа(II)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

scienceforyou.ru

Химические свойства переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа).

Химические свойства меди

Медь (Cu) относится к d-элементам и расположена в IB группе периодической таблицы Д.И.Менделеева. Электронная конфигурация атома меди в основном состоянии записывается виде 1s22s22p63s23p63d104s1 вместо предполагаемой формулы 1s22s22p63s23p63d94s2. Другими словами, в случае атома меди наблюдается так называемый «проскок электрона» с 4s-подуровня на 3d-подуровень. Для меди, кроме нуля, возможны степени окисления +1 и +2. Степень окисления +1 склонна к диспропорционированию и стабильна лишь в нерастворимых соединениях типа CuI, CuCl, Cu2O и т. д., а также в комплексных соединениях, например, [Cu(NH3)2]Cl и [Cu(NH3)2]OH. Соединения меди в степени окисления +1 не имеют конкретной окраски. Так, оксид меди (I) в зависимости от размеров кристаллов может быть темно-красный (крупные кристаллы) и желтый (мелкие кристаллы), CuCl и CuI —   белыe, а Cu2S — черно-синий. Более химически устойчивой является степень окисления меди, равная +2. Соли, содержащие медь в данной степени окисления, имеют синюю и сине-зеленую окраску.

Медь является очень мягким, ковким и пластичным металлом с высокой электро- и теплопроводностью. Окраска металлической меди красно-розовая. Медь находится в ряду активности металлов правее водорода, т.е. относится к малоактивным металлам.

Взаимодействие с простыми веществами

с кислородом

В обычных условиях медь с кислородом не взаимодействует. Для протекания реакции между ними требуется нагрев. В зависимости от избытка или недостатка кислорода и температурных условий может образовать оксид меди (II) и оксид меди (I):

vzaimodejstvie-medi-s-kislorodom2

с серой

Реакция серы с медью в зависимости от условий проведения может приводить к образованию как сульфида меди (I), так и сульфида меди (II). При нагревании смеси порошкообразных Cu и S до температуры 300-400оС образуется сульфид меди (I):

2cu-plus-s-ravno-cu2s

При недостатке серы и проведении реакции при температуре более 400оС образуется сульфид меди (II). Однако, более простым способом получения сульфида меди (II) из простых веществ является взаимодействие меди с серой, растворенной в сероуглероде:

cu-plus-s-ravno-cus-v-cs2

Данная реакция протекает при комнатной температуре.

с галогенами

С фтором, хлором и бромом медь реагирует, образуя галогениды с общей формулой CuHal2, где Hal – F, Cl или Br:

Cu + Br2  = CuBr2

В случае с йодом — самым слабым окислителем среди галогенов — образуется иодид меди (I):

2cu-plus-i2-ravno-2cui

С водородом, азотом, углеродом и кремнием медь не взаимодействует.

Взаимодействие со сложными веществами

с кислотами-неокислителями

Кислотами-неокислителями являются практически все кислоты, кроме концентрированной серной кислоты и азотной кислоты любой концентрации. Поскольку кислоты-неокислители в состоянии окислить только металлы, находящиеся в ряду активности до водорода; это означает, что медь с такими кислотами не реагирует.

cu-plus-hcl-konc-i-cu-plus-hcl-konc-table2

с кислотами-окислителями
— концентрированной серной кислотой

С концентрированной серной кислотой медь реагирует как при нагревании, так и при комнатной температуре. При нагревании реакция протекает в соответствии с уравнением:

Поскольку медь не является сильным восстановителем, сера восстанавливается в данной реакции только до степени окисления +4 (в SO2).

— с разбавленной азотной кислотой

Реакция меди с разбавленной HNO3 приводит к образованию нитрата меди (II) и монооксида азота:

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

— с концентрированной азотной кислотой

Концентрированная HNO3 легко реагирует с медью при обычных условиях. Отличие реакции меди с концентрированной азотной кислотой от взаимодействия с разбавленной азотной кислотой заключается в продукте восстановления азота. В случае концентрированной HNO3 азот восстанавливается в меньшей степени: вместо оксида азота (II) образуется оксид азота (IV), что связано с большей конкуренцией между молекулами азотной кислоты в концентрированной кислоте за электроны восстановителя (Cu):

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

с оксидами неметаллов

Медь реагирует с некоторыми оксидами неметаллов. Например, с такими оксидами, как NO2, NO, N2O медь окисляется до оксида меди (II), а азот восстанавливается до степени окисления 0, т.е. образуется простое вещество N2:

vzaimodejstvie-cu-s-oxidami-azota

В случае диоксида серы, вместо простого вещества (серы) образуется сульфид меди(I). Связано это с тем, что медь с серой, в отличие от азота, реагирует:

cu-pljus-so2

с оксидами металлов

При спекании металлической меди с оксидом меди (II) при температуре 1000-2000 оС может быть получен оксид меди (I):

cu-pljus-cuo-ravno-cu2o

Также металлическая медь может восстановить при прокаливании оксид железа (III) до оксида железа (II):

cu-pljus-fe2o3-ravno-2feo-plus-cuo

с солями металлов

Медь вытесняет менее активные металлы (правее нее в ряду активности) из растворов их солей:

Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag↓

Также имеет место интересная реакция, в которой медь растворяется в соли более активного металла – железа в степени окисления +3. Однако противоречий нет, т.к. медь не вытесняет железо из его соли, а лишь восстанавливает его со степени окисления +3 до степени окисления +2:

Fe2(SO4)3 + Cu = CuSO4 + 2FeSO4

Cu + 2FeCl3 = CuCl2  + 2FeCl2

Последняя реакция используется при производстве микросхем на стадии травления медных плат.

Коррозия меди

Медь со временем подвергается коррозии при контакте с влагой, углекислым газом и кислородом воздуха:

2Cu + H2O + СО2 + О2 = (CuOН)2СO3

В результате протекания данной реакции медные изделия покрываются рыхлым сине-зеленым налетом гидроксокарбоната меди (II).

Химические свойства цинка

Цинк Zn находится в IIБ группе IV-го периода. Электронная конфигурация валентных орбиталей атомов химического элемента в основном состоянии 3d104s2. Для цинка возможна только одна единственная степень окисления, равная +2. Оксид цинка ZnO и гидроксид цинка Zn(ОН)2 обладают ярко выраженными амфотерными свойствами.

Цинк при хранении на воздухе тускнеет, покрываясь тонким слоем оксида ZnO. Особенно легко окисление протекает при высокой влажности и в присутствии углекислого газа вследствие протекания реакции:

2Zn + H2O + O2 + CO2 → Zn2(OH)2CO3

Пар цинка горит на воздухе, а тонкая полоска цинка после накаливания в пламени горелки сгорает в нем зеленоватым пламенем:

zn-plus-o2-2

При нагревании металлический цинк также взаимодействует с галогенами, серой, фосфором:

zn-plus-cl2-i-zn-plus-s-i-zn-plus-p

С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором цинк непосредственно не реагирует.

Цинк реагирует с кислотами-неокислителями с выделением водорода:

Zn + H2SO4 (20%) → ZnSO4 + H2

Zn + 2HCl  →  ZnCl2 + H2

Особенно легко растворяется в кислотах технический цинк, поскольку содержит в себе примеси других менее активных металлов, в частности, кадмия и меди. Высокочистый цинк по определенным причинам устойчив к воздействию кислот. Для того чтобы ускорить реакцию, образец цинка высокой степени чистоты приводят в соприкосновение с медью или добавляют в раствор кислоты немного соли меди.

При температуре 800-900oC (красное каление) металлический цинк, находясь в расплавленном состоянии, взаимодействует с перегретым водяным паром, выделяя из него водород:

Zn + H2O = ZnO + H2

Цинк реагирует также и с кислотами-окислителями: серной концентрированной и азотной.

Цинк как активный металл может образовывать с концентрированной серной кислотой сернистый газ, элементарную серу и даже сероводород.

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O

Состав продуктов восстановления азотной кислоты определяется концентрацией раствора:

Zn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

3Zn + 8HNO3(40%) = 3Zn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

4Zn +10HNO3(20%) = 4Zn(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O

5Zn + 12HNO3(6%) = 5Zn(NO3)2 + N2↑ + 6H2O

4Zn + 10HNO3(0,5%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

На направление протекания процесса влияют также температура, количество кислоты, чистота металла, время проведения реакции.

Цинк реагирует с растворами щелочей, при этом образуются тетрагидроксоцинкаты и водород:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

Zn + Ba(OH)2 + 2H2O = Ba[Zn(OH)4] + H2

С безводными щелочами цинк при сплавлении образует цинкаты и водород:

В сильнощелочной среде цинк является крайне сильным восстановителем, способным восстанавливать азот в нитратах и нитритах до аммиака:

4Zn + NaNO3 + 7NaOH + 6H2O → 4Na2[Zn(OH)4] + NH3

Благодаря комплексообразованию цинк медленно растворяется в растворе аммиака, восстанавливая водород:

Zn + 4NH3·H2O → [Zn(NH3)4](OH)2 + H2↑ + 2H2O

Также цинк восстанавливает менее активные металлы (правее него в ряду активности) из водных растворов их солей:

Zn + CuCl2 = Cu + ZnCl2

Zn + FeSO4 = Fe + ZnSO4

Химические свойства хрома

Хром — элемент VIB группы таблицы Менделеева. Электронная конфигурация атома хрома записывается как 1s 22s 22p 63s 23p63d54s1, т.е. в случае хрома,  также как и в случае атома меди,  наблюдается так называемый «проскок электрона»

Наиболее часто проявляемыми степенями окисления хрома являются значения +2, +3 и +6. Их следует запомнить, и в рамках программы ЕГЭ по химии можно считать, что других степеней окисления хром не имеет.

При обычных условиях хром устойчив к коррозии как на воздухе, так и в воде.

Взаимодействие с неметаллами

с кислородом

Раскаленный до температуры более 600 oС порошкообразный металлический хром сгорает в чистом кислороде образуя окcид хрома (III):

4Cr + 3O2 =ot=> 2Cr2O3

с галогенами

С хлором и фтором хром реагирует при более низких температурах, чем с кислородом (250 и 300 oC соответственно):

2Cr + 3F2 =ot=> 2CrF3

2Cr + 3Cl2 =ot=> 2CrCl3

С бромом же хром реагирует при температуре красного каления (850-900 oC):

2Cr + 3Br2 =ot=> 2CrBr3

с азотом

С азотом металлический хром взаимодействует при температурах более 1000 oС:

2Cr + N2 =ot=> 2CrN

с серой

С серой хром может образовывать как сульфид хрома (II) так и сульфид хрома (III), что зависит от пропорций серы и хрома:

Cr + S  =ot=>  CrS

2Cr + 3S  =ot=>  Cr2S3

С водородом хром не реагирует.

Взаимодействие со сложными веществами

Взаимодействие с водой

Хром относится к металлам средней активности (расположен в ряду активности металлов между алюминием и водородом). Это означает, что реакция протекает  между раскаленным до красного каления хромом и перегретым водяным паром:

2Cr + 3H2O =ot=>  Cr2O3 + 3H2

Взаимодействие с кислотами

Хром при обычных условиях пассивируется концентрированными серной и азотной кислотами, однако, растворяется в них при кипячении, при этом окисляясь до степени окисления +3:

Cr + 6HNO3(конц.) =to=> Cr(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O

2Cr + 6H2SO4(конц)  =to=> Cr2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

В случае разбавленной азотной кислоты основным продуктом восстановления азота является простое вещество N2:

10Cr + 36HNO3(разб) = 10Cr(NO3)3 + 3N2↑ + 18H2O

Хром расположен в ряду активности левее водорода, а это значит, что он способен выделять H2 из растворов кислот-неокислителей. В ходе таких реакций в отсутствие доступа кислорода воздуха образуются соли хрома (II):

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Cr + H2SO4(разб.) = CrSO4 + H2

При проведении же реакции на открытом воздухе, двухвалентный хром мгновенно окисляется содержащимся в воздухе кислородом до степени окисления +3. При этом, например, уравнение с соляной кислотой примет вид:

4Cr + 12HCl + 3O2 = 4CrCl3 + 6H2O

При сплавлении металлического хрома с сильными окислителями в присутствии щелочей хром окисляется до степени окисления +6, образуя хроматы:

2.2.4. Химические свойства переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа).

Химические свойства железа

Железо Fe, химический элемент, находящийся в VIIIB группе и имеющий порядковый номер 26 в таблице Менделеева. Распределение электронов в атоме железа следующее 26Fe1s22s22p63s23p63d64s2, то есть железо относится к d-элементам,  поскольку заполняемым в его случае является d-подуровень. Для него наиболее характерны две степени окисления +2 и +3. У оксида FeO и гидроксида Fe(OH)2 преобладают основные свойства, у оксида Fe2O3 и гидроксида Fe(OH)3 заметно выражены амфотерные. Так оксид и гидроксид железа (lll) в некоторой степени растворяются при кипячении в концентрированных растворах щелочей,  а также реагируют с безводными щелочами при сплавлении. Следует отметить что степень окисления железа +2 весьма неустойчива, и легко переходит в степень окисления +3. Также известны соединения железа в редкой степени окисления +6 – ферраты, соли не существующей «железной кислоты» H2FeO4. Указанные соединения относительно устойчивы лишь в твердом состоянии, либо в сильнощелочных растворах.  При недостаточной щелочности среды ферраты довольно быстро окисляют даже воду,  выделяя из нее кислород.

Взаимодействие с простыми веществами

С кислородом

При сгорании в чистом кислороде железо образует, так называемую, железную окалину, имеющую формулу Fe3O4 и фактически представляющую собой смешанный оксид, состав которого условно можно представить формулой FeO∙Fe2O3. Реакция горения железа имеет вид:

3Fe + 2O2 =to=> Fe3O4

С серой

При нагревании железо реагирует с серой, образуя сульфид двухвалентого железа:

Fe + S =to=> FeS

Либо же при избытке серы дисульфид железа:

Fe + 2S =to=> FeS2

С галогенами

Всеми галогенами кроме йода металлическое железо окисляется до степени окисления +3, образуя галогениды железа (lll):

2Fe + 3F2 =to=> 2FeF3 – фторид железа (lll)

2Fe + 3Cl2 =to=> 2FeCl3 – хлорид железа (lll)

2Fe + 3Br2 =to=> 2FeBr3 – бромид железа (lll)

Йод же, как наиболее слабый окислитель среди галогенов, окисляет железо лишь до степени окисления +2:

Fe + I2 =to=> FeI2 – йодид железа (ll)

Следует отметить, что соединения трехвалентного железа легко окисляют иодид-ионы в водном растворе до свободного йода I2 при этом восстанавливаясь до степени окисления +2. Примеры, подобных реакций из банка ФИПИ:

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl

2Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 6H2O

Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O

С водородом

Железо с водородом не реагирует (с водородом из металлов реагируют только щелочные металлы и щелочноземельные):

Взаимодействие со сложными веществами

Взаимодействие с кислотами
С кислотами-неокислителями

Так как железо расположено в ряду активности левее водорода, это значит, что оно способно вытеснять водород из кислот-неокислителей (почти все кислоты кроме H2SO4 (конц.)  и HNO3 любой концентрации):

Fe + H2SO4 (разб.) =  FeSO4 + H2

Fe + 2HCl =  FeCl2 + H2

Нужно обратить внимание на такую уловку в заданиях ЕГЭ, как вопрос на тему того до какой степени окисления окислится железо при действии на него разбавленной  и концентрированной соляной кислоты. Правильный ответ – до +2 в обоих случаях.

Ловушка здесь заключается в интуитивном ожидании более глубокого окисления железа (до с.о. +3) в случае его взаимодействия с концентрированной соляной кислотой.

Взаимодействие с кислотами-окислителями

С концентрированными серной и азотной кислотами в обычных условиях железо не реагирует по причине пассивации. Однако, реагирует с ними при кипячении:

2Fe + 6H2SO4 = ot=> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Fe + 6HNO3 =ot=> Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Обратите внимание на то,  что разбавленная серная кислота окисляет железо до степени окисления +2, а концентрированная до +3.

Коррозия (ржавление) железа

На влажном воздухе железо весьма быстро подвергается ржавлению:

4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3

С водой в отсутствие кислорода железо не реагирует ни в обычных условиях, ни при кипячении. Реакция с водой протекает лишь при температуре выше температуры красного каления (>800 оС). т.е.:

scienceforyou.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о