Задание 1. Реакции оксида бария
Оксид бария (BaO) — это основной оксид. Он реагирует с веществами, которые нейтрализуют его основные свойства, то есть с кислотами и кислотными оксидами.
- 4. Серная кислота (H₂SO₄): BaO + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + H₂O. Это реакция нейтрализации.
- 3. Оксид углерода (II) (CO): BaO + CO → BaCO₃. Это реакция с кислотным оксидом.
Почему другие варианты не подходят:
- 1. Оксид фосфора (V) (P₂O₅) — кислотный оксид, он будет реагировать с BaO, но в предложенных вариантах нет P₂O₅.
- 2. Гидроксид калия (KOH) — щелочь, реагирует с кислотами, а не с основаниями.
- 5. Оксид цинка (ZnO) — амфотерный оксид, может реагировать с сильными кислотами и сильными щелочами.
Ответ: 3, 4.
Задание 2. Установите соответствие
| Исходные вещества | Продукты реакции |
|---|
| A) SO₂ + CaO | 1) CaSO₃ (SO₂ - кислотный оксид, CaO - основной оксид) |
| Б) К + O₂ | 3) К₂О₂ (или КО₂) (щелочной металл + кислород → пероксид или оксид) |
| B) Al + P | 4) AlP (металл + неметалл → бинарное соединение) |
| Г) Li + N₂ | 5) Li₃N (литий + азот → нитрид) |
Ответ:
Задание 3. Осуществите превращения
Чтобы осуществить эти превращения, нужно вспомнить основные типы реакций и свойства железа и его соединений.
- Fe → FeCl₂: Железо реагирует с соляной кислотой (HCl) или с хлором (Cl₂) при нагревании. В данном случае, вероятно, имеется в виду реакция с HCl, где железо проявляет низшую степень окисления.
- Реакция: \( \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \text{↑} \)
- FeCl₂ → Fe(OH)₂: Хлорид железа (II) реагирует с щелочью, например, гидроксидом натрия (NaOH), образуя нерастворимый гидроксид железа (II).
- Реакция: \( \text{FeCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \text{↓} + 2\text{NaCl} \)
- Fe(OH)₂ → FeO: Гидроксид железа (II) при нагревании на воздухе или в отсутствие кислорода разлагается до оксида железа (II).
- Реакция: \( \text{Fe(OH)}_2 \rightarrow \text{FeO} + \text{H}_2\text{O} \) (при нагревании)
Полный ряд превращений:
- \( \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \text{↑} \)
- \( \text{FeCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \text{↓} + 2\text{NaCl} \)
- \( \text{Fe(OH)}_2 \rightarrow \text{FeO} + \text{H}_2\text{O} \)
Задание 4. Масса раствора соляной кислоты
Для решения этой задачи нам нужно рассчитать массу магния, затем количество вещества магния, а потом, исходя из уравнения реакции, найти количество вещества соляной кислоты и массу раствора.
1. Найдем количество вещества магния (Mg):
- Молярная масса Mg = 24,3 г/моль.
- \(
u(\text{Mg}) = \frac{m(\text{Mg})}{M(\text{Mg})} = \frac{12 \text{ г}}{24,3 \text{ г/моль}} \text{ ≈ } 0,494 \text{ моль} \)
2. Напишем уравнение реакции магния с соляной кислотой:
- \( \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \text{↑} \)
Из уравнения видно, что на 1 моль Mg требуется 2 моль HCl.
3. Найдем количество вещества соляной кислоты (HCl):
- \(
u(\text{HCl}) = 2 \times
u(\text{Mg}) = 2 \times 0,494 \text{ моль} \text{ ≈ } 0,988 \text{ моль} \)
4. Найдем массу соляной кислоты (HCl):
- Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.
- \( m(\text{HCl}) =
u(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) = 0,988 \text{ моль} \times 36,5 \text{ г/моль} \text{ ≈ } 36,062 \text{ г} \)
5. Найдем массу раствора соляной кислоты:
- Массовая доля HCl составляет 25%, то есть 0,25.
- \( \text{Массовая доля} = \frac{m(\text{растворённого вещества})}{m(\text{раствора})} \)
- \( m(\text{раствора}) = \frac{m(\text{HCl})}{\text{Массовая доля HCl}} = \frac{36,062 \text{ г}}{0,25} \text{ ≈ } 144,25 \text{ г} \)
Ответ: Примерно 144,25 г.
Задание 5. Словесное описание реагентов
Давайте запишем химические формулы для каждого случая и расставим коэффициенты.
А) Барий + кислород
- Реакция: Барий — щелочной металл, кислород — окислитель.
- \( 2\text{Ba} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{BaO} \)
Б) Оксид железа (III) + соляная кислота
- Реакция: Основный оксид + кислота → соль + вода.
- \( \text{Fe}_2\text{O}_3 + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{FeCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \)
В) Гидроксид натрия + серная кислота
- Реакция: Щелочь + кислота → соль + вода (реакция нейтрализации).
- \( 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \)
Г) Кальций + фосфор
- Реакция: Металл + неметалл → бинарное соединение (фосфид кальция).
- \( 3\text{Ca} + 2\text{P} \rightarrow \text{Ca}_3\text{P}_2 \)
Д) Гидроксид алюминия + азотная кислота
- Реакция: Амфотерный гидроксид + кислота → соль + вода.
- \( \text{Al(OH)}_3 + 3\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3)_3 + 3\text{H}_2\text{O} \)
Е) Железо + разбавленная серная кислота
- Реакция: Активный металл + кислота → соль + водород.
- \( \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \text{(разб.)} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \text{↑} \)
Ж) Гидроксид калия + оксид углерода(IV) (избыток)
- Реакция: Щелочь + кислотный оксид → соль + вода (если образуется средняя соль). Если CO₂ в избытке, то образуется кислая соль – гидрокарбонат.
- \( 2\text{KOH} + \text{CO}_2 \text{(изб.)} \rightarrow \text{KHCO}_3 \)
Задание 6. Физические свойства металлов
Металлы — это большая группа химических элементов, обладающих рядом характерных физических свойств:
- Металлический блеск: Большинство металлов имеют характерный блеск, который проявляется на свежеочищенной поверхности. Например, алюминий полированный блестит, как зеркало.
- Высокая электропроводность: Металлы отлично проводят электрический ток. Самые лучшие проводники — серебро и медь, поэтому их используют в проводах.
- Высокая теплопроводность: Металлы хорошо проводят тепло. Например, алюминиевая посуда быстро нагревается.
- Пластичность и ковкость: Металлы можно деформировать без разрушения. Из золота можно выковать тончайшую фольгу, а медь легко вытягивается в проволоку.
- Высокая плотность: Многие металлы имеют большую плотность (например, свинец, золото), хотя есть и легкие металлы (например, литий, натрий).
- Высокая температура плавления: Большинство металлов плавятся при высоких температурах (например, вольфрам), но есть и легкоплавкие (например, ртуть, галлий).
Примеры:
- Железо используется для изготовления стальных конструкций (высокая прочность).
- Алюминий используется в авиастроении (легкость и прочность).
- Медь — в электротехнике (высокая электропроводность).
- Золото — в ювелирных изделиях (красота, устойчивость к коррозии).
Задание 7. Выберите верные утверждения
Давайте разберем каждое утверждение:
- Медь не вытесняет водород из кислот. — Верно. Медь — малоактивный металл, стоящий в ряду активности правее водорода. Поэтому она не может вытеснить водород из растворов неокисляющих кислот (например, HCl, H₂SO₄). С окисляющими кислотами (HNO₃, конц. H₂SO₄) медь реагирует, но водород при этом не выделяется.
- Натрий реагирует с водой со взрывом. — Верно. Натрий — очень активный щелочной металл. Реакция с водой экзотермична, выделяющееся тепло воспламеняет водород, что приводит к взрыву.
- Все металлы пластичны. — Верно. Пластичность — одно из основных свойств металлов, хотя степень ее проявления различна.
- Хром и алюминий устойчивы в концентрированной азотной кислоте на холоду. — Верно. На холоду концентрированная азотная кислота пассивирует (делает неактивными) такие металлы, как хром, алюминий, железо.
Ответ: 1, 2, 3, 4.