1. Укажите атомный номер и значение относительной атомной массы этого элемента. 2. Приведите формулу электронной конфигурации атома натрия, укажите его степень окисления в соединениях, формулы оксида и гидроксида. 3. Напишите уравнения реакций взаимодействия оксида цинка со следующими веществами: а) гидроксид натрия; б) серная кислота; в) углерод (при нагревании). 4. Рассчитайте массу чугуна с массовой долей железа 95,4%, которую можно получить из Fe₂O₃ массой 320 т, если производственные потери составляют 6,2%. 5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Al→ AlI₃ → Al(NO₃)₃ → Al₂O₃ → Al(OH)₃ Для реакций, протекающих в водных растворах, приведите ионные уравнения.

1. Элемент

Поскольку в задании не указан конкретный элемент, я выберу элемент из представленного списка (a) Li, б) Ag, в) Са, г) Ni) и решу для него.

Элемент: Литий (Li)

• Атомный номер: 3
• Относительная атомная масса: 6.941 (округлённо 7)

2. Натрий (Na)

• Электронная конфигурация атома натрия: \( 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1 \)
• Степень окисления в соединениях: +1
• Формула оксида натрия: \( Na_2O \)
• Формула гидроксида натрия: \( NaOH \)

3. Реакции оксида цинка (ZnO)

а) Взаимодействие с гидроксидом натрия (NaOH):

\( ZnO + 2NaOH → Na_2[Zn(OH)_4] \) (при нагревании)

б) Взаимодействие с серной кислотой (H₂SO₄):

\( ZnO + H_2SO_4 → ZnSO_4 + H_2O \)

в) Взаимодействие с углеродом (C) при нагревании:

\( ZnO + C → Zn + CO \) (при нагревании)

\( 2ZnO + C → 2Zn + CO_2 \) (при нагревании)

4. Расчёт массы чугуна

Дано:

• Массовая доля железа в чугуне: 95,4%
• Масса Fe₂O₃: 320 т
• Производственные потери: 6,2%

Найти:

• Массу чугуна

Решение:

1. Найдем массу чистого железа в Fe₂O₃:

Молярная масса Fe₂O₃ = \( 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 = 160 \) г/моль.

Масса железа в 1 моле Fe₂O₃ = \( 2 × 56 = 112 \) г.

Массовая доля железа в Fe₂O₃ = \( \frac{112}{160} × 100% = 70% \).

Масса железа в 320 т Fe₂O₃ = \( 320 × 0.70 = 224 \) т.

2. Учтем производственные потери. Если потери составляют 6,2%, то выход железа составит 100% - 6,2% = 93,8%.
3. Рассчитаем массу чугуна, которую можно получить из 224 т железа:

Масса чугуна = \( \frac{Масса чистого железа}{Массовая доля железа в чугуне} \)

Масса чугуна = \( \frac{224 × 100}{93.8} × \frac{1}{0.954} \)

Масса чугуна \( ≈ \) 252,57 т.

Ответ: Примерно 252,57 т чугуна.

5. Превращения алюминия

1. Al → AlI₃

\( 2Al + 3I_2 → 2AlI_3 \)

2. AlI₃ → Al(NO₃)₃

\( 2AlI_3 + 6HNO_3 → 2Al(NO_3)_3 + 6HI \)

Ионное уравнение:

\( 2Al^{3+} + 6I^- + 6H^+ + 6NO_3^- → 2Al^{3+} + 6NO_3^- + 6H^+ + 6I^- \)

3. Al(NO₃)₃ → Al₂O₃

\( 2Al(NO_3)_3 ↗ (t) → Al_2O_3 + 6NO_2 ↑ + \frac{3}{2}O_2 ↑ \)

4. Al₂O₃ → Al(OH)₃

\( Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O → 2Na[Al(OH)_4] \) (избыток NaOH, образуется гидроксокомплекс)

или

\( Al_2O_3 + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2O \)

\( AlCl_3 + 3NaOH → Al(OH)_3 ↓ + 3NaCl \)

Полное ионное уравнение:

\( Al_2O_3 + 6H^+ + 6Cl^- + 6Na^+ + 6OH^- → 2Al^{3+} + 6Cl^- + 6Na^+ + 6[Al(OH)_4]^- \)

Сокращенное ионное уравнение:

\( Al_2O_3 + 6OH^- → 2[Al(OH)_4]^- \)

Или, если сначала получили хлорид алюминия:

\( Al_2O_3 + 6H^+ → 2Al^{3+} + 3H_2O \)

\( Al^{3+} + 3OH^- → Al(OH)_3 ↓ \)