Вариант 2
- Металлы: Ni, K, Mg, B, Fe.
- Особенности электронного строения атомов металлов:
- На внешнем энергетическом уровне атомов металлов находится небольшое число электронов (от 1 до 3).
- Электроны внешнего уровня слабо связаны с ядром и легко отдаются при химических взаимодействиях.
- Атомы металлов имеют большие радиусы и низкие значения электроотрицательности.
- Уравнения реакций:
- a) \( 2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3 \). Переход электронов: \( Al^0 \rightarrow Al^{+3} + 3e^{-} \) (окисление), \( S^0 + 2e^{-} \rightarrow S^{-2} \) (восстановление). Окислитель: \( S \), Восстановитель: \( Al \).
- б) \( Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t} 2Fe + Al_2O_3 \) (термическая реакция).
- в) Реакция не идет, так как \( CaCl_2 \) и \( Na_2SO_4 \) растворимы, и образующиеся \( CaSO_4 \) и \( NaCl \) также растворимы. Нет осадка, газа или слабого электролита.
- Расчет массы меди:
- Массовая доля CuSO4: \( w = 8\% = 0.08 \).
- Масса CuSO4: \( m_{CuSO_4} = m_{раствора} \times w = 220 \text{ г} \times 0.08 = 17.6 \text{ г} \).
- Молярная масса CuSO4: \( M_{CuSO_4} = 64 + 32 + 4 \times 16 = 160 \text{ г/моль} \).
- Количество вещества CuSO4: \( \nu_{CuSO_4} = \frac{m_{CuSO_4}}{M_{CuSO_4}} = \frac{17.6 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.11 \text{ моль} \).
- Уравнение реакции: \( Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu \).
- По уравнению реакции, из 1 моль \( CuSO_4 \) образуется 1 моль \( Cu \).
- Количество вещества Cu: \( \nu_{Cu} = \nu_{CuSO_4} = 0.11 \text{ моль} \).
- Молярная масса Cu: \( M_{Cu} = 64 \text{ г/моль} \).
- Масса меди: \( m_{Cu} = \nu_{Cu} \times M_{Cu} = 0.11 \text{ моль} \times 64 \text{ г/моль} = 7.04 \text{ г} \).
- Уравнения превращений:
- \( 2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO \) (окисление меди)
- \( CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O \) (восстановление оксида меди водородом, X = Cu)
- \( Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O \) (термическое разложение гидроксида меди)
- \( CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O \) (взаимодействие с кислотой)
- \( CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl \) (взаимодействие с щелочью)
Ответ: 1. Ni, K, Mg, B, Fe. 2. Малое число электронов на внешнем уровне, легко отдаются; большие радиусы, низкая электроотрицательность. 3. a) \( 2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3 \), окислитель \( S \), восстановитель \( Al \). б) \( Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t} 2Fe + Al_2O_3 \). в) Реакция не идет. 4. 7.04 г. 5. Уравнения превращений приведены выше.