Номер 13, страница 112 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 3. Глава 3. Неорганическая химия - номер 13, страница 112.

Условие.

13. Установите соответствие между простым веществом и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать.

ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО

А) Na

Б) Si

В) $O_2$

Г) C

РЕАГЕНТЫ

1) Cu, $N_2$, $H_2SO_4$

2) $O_2$, Mg, KOH

3) $H_2$, $H_2O$, HCl

4) $H_2$, Cu, $NH_3$

5) Ca, $HNO_3$, CuO

Решение.

Решение 2.

А) Na
Натрий ($Na$) — это очень активный щелочной металл, который реагирует со многими веществами. Проанализируем предложенные наборы реагентов:
Набор 3 ($H_2$, $H_2O$, $HCl$):
1. Натрий реагирует с водородом ($H_2$) при нагревании, образуя гидрид натрия: $2Na + H_2 \xrightarrow{t} 2NaH$.
2. Натрий бурно реагирует с водой ($H_2O$), вытесняя из неё водород: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$.
3. Натрий, как активный металл, стоящий в ряду электрохимических напряжений до водорода, реагирует с соляной кислотой ($HCl$): $2Na + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2 \uparrow$.
Так как натрий реагирует с каждым из веществ в данном наборе, этот вариант является верным. Другие наборы не подходят, так как натрий не реагирует, например, с медью ($Cu$ из набора 1), магнием ($Mg$ из набора 2) или кальцием ($Ca$ из набора 5).
Ответ: 3

Б) Si
Кремний ($Si$) — неметалл, обладающий как кислотными, так и основными свойствами (амфотерность). Он достаточно инертен при обычных условиях, но реагирует со многими веществами при нагревании.
Набор 2 ($O_2$, $Mg$, $KOH$):
1. Кремний сгорает в кислороде ($O_2$) при высокой температуре, образуя оксид кремния(IV): $Si + O_2 \xrightarrow{t} SiO_2$.
2. Кремний реагирует с активными металлами, такими как магний ($Mg$), при нагревании с образованием силицидов: $2Mg + Si \xrightarrow{t} Mg_2Si$.
3. Кремний растворяется в водных растворах щелочей, например, в гидроксиде калия ($KOH$): $Si + 2KOH + H_2O \rightarrow K_2SiO_3 + 2H_2 \uparrow$.
Все вещества из набора 2 реагируют с кремнием. Другие наборы не подходят, так как кремний не реагирует с разбавленной серной кислотой ($H_2SO_4$ из набора 1), соляной кислотой ($HCl$ из набора 3) или азотной кислотой ($HNO_3$ из набора 5) без специальных условий (например, без $HF$).
Ответ: 2

В) O₂
Кислород ($O_2$) — сильный окислитель, который поддерживает горение и реагирует с большинством простых и многими сложными веществами.
Набор 4 ($H_2$, $Cu$, $NH_3$):
1. Кислород реагирует с водородом ($H_2$), образуя воду. Реакция протекает со взрывом при поджигании: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.
2. Кислород окисляет медь ($Cu$) при нагревании до оксида меди(II): $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$.
3. Кислород окисляет аммиак ($NH_3$). В зависимости от условий могут образовываться разные продукты. Например, при каталитическом окислении получают оксид азота(II): $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t} 4NO + 6H_2O$.
Кислород реагирует со всеми веществами из данного набора. Другие наборы не подходят, так как кислород не реагирует с серной кислотой ($H_2SO_4$ из набора 1), гидроксидом калия ($KOH$ из набора 2) или азотной кислотой ($HNO_3$ из набора 5).
Ответ: 4

Г) C
Углерод ($C$) — неметалл, который при высоких температурах проявляет сильные восстановительные свойства, а также реагирует с сильными кислотами-окислителями.
Набор 5 ($Ca$, $HNO_3$, $CuO$):
1. Углерод реагирует с активными металлами, например, с кальцием ($Ca$) при высокой температуре с образованием карбида кальция: $Ca + 2C \xrightarrow{t} CaC_2$.
2. Углерод окисляется концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$) при нагревании: $C + 4HNO_3 (конц.) \xrightarrow{t} CO_2 \uparrow + 4NO_2 \uparrow + 2H_2O$.
3. Углерод является хорошим восстановителем и используется в металлургии для получения металлов из их оксидов. Например, он восстанавливает медь из оксида меди(II) ($CuO$): $C + 2CuO \xrightarrow{t} 2Cu + CO_2 \uparrow$.
Все вещества из набора 5 реагируют с углеродом. Другие наборы не подходят: например, углерод не реагирует с медью ($Cu$ из набора 1) или водородом ($H_2$ из набора 3) в обычных условиях протекания реакций.
Ответ: 5