Часть 1
В ряду химических элементов Li → Na → K происходит увеличение (усиление):
2) числа электронных слоёв в атомах
Обоснование:
В периодической системе элементы Li, Na и K находятся в одной группе (щелочные металлы). При движении вниз по группе увеличивается количество электронных слоёв (энергетических уровней) в атомах элементов. Li имеет 2 энергетических уровня, Na — 3, а K — 4.
В порядке усиления окислительных свойств расположены элементы следующих рядов:
1) Br – Cl – F
Обоснование:
Окислительные свойства увеличиваются справа налево и снизу вверх по группе в периодической системе. В ряду галогенов (Br, Cl, F) фтор (F) является самым сильным окислителем, затем идет хлор (Cl), и бром (Br) является самым слабым окислителем из представленных.
Оснόвному оксиду и основанию соответствуют формулы веществ:
3) FeO и Fe(OH)2
Обоснование:
FeO — основный оксид, соответствующий основанию Fe(OH)2. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды.
Вещество с ионным типом связи:
4) CaO
Обоснование:
CaO (оксид кальция) состоит из ионов кальция (Ca²⁺) и оксида (O²⁻), что указывает на ионную связь. Остальные вещества имеют ковалентные связи.
Вещества, формулы которых Ca3(PO4)2 и Na2O, являются соответственно:
3) солью и оснóвным оксидом
Обоснование:
Ca3(PO4)2 — это фосфат кальция, который является солью. Na2O — это оксид натрия, который является основным оксидом.
Высшую степень окисления азот имеет в соединении:
4) KNO3
Обоснование:
В KNO3 (нитрате калия) азот находится в степени окисления +5. В остальных соединениях азот имеет более низкие степени окисления.
Какое уравнение соответствует реакции соединения?
2) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Обоснование:
Реакция соединения — это реакция, в которой два или более веществ соединяются с образованием одного сложного вещества. В данном уравнении гидроксид железа (II) и кислород соединяются с образованием гидроксида железа (III).
Газообразное вещество образуется при взаимодействии растворов:
3) карбоната калия и серной кислоты
Обоснование:
При взаимодействии карбоната калия (K2CO3) с серной кислотой (H2SO4) выделяется углекислый газ (CO2):
[ K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + H2O ]
Часть 2
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции Al + HCl → AlCl3 + H2. Определите окислитель и восстановитель.
Уравнение реакции:
[ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ]
Электронный баланс:
[ \text{Al}^0 - 3e → \text{Al}^{3+} ]
[ 2H^+ + 2e → H2^0 ]
Балансация:
- Алюминий (Al) теряет по 3 электрона, окисляется до (\text{Al}^{3+}).
- Водород (H) восстанавливается, принимая электроны, до (\text{H2}).
Окислитель: HCl (точнее, (\text{H}^+))
Восстановитель: Al
Дана схема превращений: P2O5 → Na3PO4 → Ca3(PO4)2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второй реакции составьте полное и сокращенное ионные уравнения.
Уравнения реакций:
- ( P2O5 + 6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O )
- ( 2Na3PO4 + 3CaCl2 → Ca3(PO4)2 + 6NaCl )
Полное ионное уравнение для второй реакции:
[ 2Na_3PO_4 + 3Ca^{2+} + 6Cl^- → Ca_3(PO_4)_2 + 6Na^+ + 6Cl^- ]
Сокращенное ионное уравнение:
[ 2PO_4^{3-} + 3Ca^{2+} → Ca_3(PO_4)_2 ]
- Какой объем водорода (при н.у.) выделится при действии избытка раствора серной кислоты на 8 г цинка?
Реакция:
[ Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ]
Расчеты:
- Молярная масса цинка (Zn): ( M_{Zn} = 65 \, \text{г/моль} )
- Количество вещества цинка: ( n_{Zn} = \frac{8 \, \text{г}}{65 \, \text{г/моль}} = 0,123 \, \text{моль} )
- По уравнению реакции, 1 моль Zn выделяет 1 моль H2.
- Количество водорода: ( n_{H2} = 0,123 \, \text{моль} )
- Объем водорода при н.у. (нормальных условиях): ( V{H2} = n{H2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,123 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 2,75 \, \text{л} )
Ответ: ( 2,75 \, \text{л} ) водорода выделится.
