Вариант 1
- Металлы: Na, Ca, Ba, B, Ni.
- Общие способы получения металлов:
- Металлотермия (восстановление металлов из их оксидов более активными металлами).
- Электролиз расплавов или растворов солей (для получения активных металлов).
- Гидрометаллургия (выщелачивание руд и последующее выделение металлов из растворов).
- Уравнения реакций:
- a) \( 2Cu + Cl_2 \rightarrow 2CuCl \). Переход электронов: \( Cu^0 \rightarrow Cu^{+2} + 2e^{-} \) (окисление), \( Cl_2^0 + 2e^{-} \rightarrow 2Cl^{-} \) (восстановление). Окислитель: \( Cl_2 \), Восстановитель: \( Cu \).
- б) Реакция не происходит, так как цинк более активный металл, чем железо.
- в) \( CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl \).
- Расчет массы серебра:
- Массовая доля AgNO3: \( w = 17\% = 0.17 \).
- Масса AgNO3: \( m_{AgNO_3} = m_{раствора} \times w = 200 \text{ г} \times 0.17 = 34 \text{ г} \).
- Молярная масса AgNO3: \( M_{AgNO_3} = 108 + 14 + 3 \times 16 = 170 \text{ г/моль} \).
- Количество вещества AgNO3: \( \nu_{AgNO_3} = \frac{m_{AgNO_3}}{M_{AgNO_3}} = \frac{34 \text{ г}}{170 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} \).
- Уравнение реакции: \( Fe + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2Ag \).
- По уравнению реакции, из 2 моль \( AgNO_3 \) образуется 2 моль \( Ag \), значит, соотношение \( 1:1 \).
- Количество вещества Ag: \( \nu_{Ag} = \nu_{AgNO_3} = 0.2 \text{ моль} \).
- Молярная масса Ag: \( M_{Ag} = 108 \text{ г/моль} \).
- Масса серебра: \( m_{Ag} = \nu_{Ag} \times M_{Ag} = 0.2 \text{ моль} \times 108 \text{ г/моль} = 21.6 \text{ г} \).
- Уравнения превращений:
- \( 2Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 \) (горение железа)
- \( Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O \) (взаимодействие с кислотой)
- \( FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl \) (взаимодействие с щелочью)
- \( 2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O \) (термическое разложение)
- \( Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 \) (восстановление угарным газом)
Ответ: 1. Na, Ca, Ba, B, Ni. 2. Металлотермия, электролиз, гидрометаллургия. 3. a) \( 2Cu + Cl_2 \rightarrow 2CuCl \), окислитель \( Cl_2 \), восстановитель \( Cu \). б) Реакция не идет. в) \( CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl \). 4. 21.6 г. 5. Уравнения превращений приведены выше.