Часть А
- А1. Правильный ответ: 2. Число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов щёлочноземельных металлов равно 2.
- А2. Правильный ответ: 3. Оба суждения верны. Все металлы обладают высокой теплопроводностью, а также пластичностью и ковкостью.
- А3. Правильный ответ: 2. Только кальций из перечисленных реагирует с водой при нагревании.
- А4. Правильный ответ: 3. CaO (оксид кальция) реагирует с водой с образованием гидроксида кальция.
- А5. Правильный ответ: 1. K2SO4 (сульфат калия) - соль, которая не будет реагировать с гидроксидом бария.
- А6. Правильный ответ: 4. Хлорид бария можно отличить от хлорида цинка с помощью раствора соляной кислоты, так как с соляной кислотой реагирует только хлорид цинка (с образованием газа), а хлорид бария - нет.
- А7. Правильный ответ: 1. Магний более активный металл, чем медь, поэтому он будет вытеснять медь из раствора сульфата меди.
Часть В
- В1.
- A) FeCl3 + Na2S → FeCl2 + S + NaCl. Железо в FeCl3 имеет степень окисления +3, а в FeCl2 - +2. Это значит, что железо принимало электроны, то есть проявляло свойства 1) окислителя.
- Б) Fe2O3 + H2 → Fe + H2O. Железо в Fe2O3 имеет степень окисления +3, а в Fe - 0. Железо принимало электроны, то есть проявляло свойства 1) окислителя.
- B) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Железо имеет степень окисления 0, а в FeSO4 - +2. Железо отдавало электроны, то есть проявляло свойства 2) восстановителя.
- Г) FeCl2 + AgNO3 → Fe(NO3)2 + AgCl. Железо в FeCl2 имеет степень окисления +2, и в Fe(NO3)2 - +2. Степень окисления железа не изменилась, оно не проявляет окислительно-восстановительных свойств, поэтому ответ 4.
Ответ: A1, Б1, В2, Г4.
- В2. Оксид цинка (ZnO) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием тетрагидроксоцинката натрия: ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4].
Ответ: 5
Часть С
- С1.
- 1. Fe → FeCl2: Fe + Cl2 → FeCl2 (или 2Fe + Cl2 → 2FeCl2)
- 2. FeCl2 → FeCl3: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
- 3. FeCl3 → Fe(OH)3: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
- Массовая доля примесей: 10%, следовательно, массовая доля Fe2O3 составляет 100% - 10% = 90%.
- Масса чистого Fe2O3: 20 кг * 0.90 = 18 кг.
- Молярная масса Fe2O3: (56 * 2) + (16 * 3) = 112 + 48 = 160 г/моль.
- Молярная масса Fe: 56 г/моль.
- Уравнение реакции: Fe2O3 + 3Al → 2Fe + Al2O3
- Соотношение по уравнению: 1 моль Fe2O3 дает 2 моль Fe.
- Масса железа, которую нужно получить: 20 кг * (100% - 10%) = 18 кг (если 20 кг - это масса с примесями, и нам нужно получить 20 кг чистого железа, то расчет будет другим. Исходя из формулировки «получения железа из 20 кг оксида железа», предполагаем, что 20 кг - это масса оксида с примесями).
- Расчет по массам:
- Из 160 г Fe2O3 получается 2 * 56 = 112 г Fe.
- Из 18000 г Fe2O3 получится: (18000 г * 112 г) / 160 г = 12600 г Fe.
- Соотношение по алюминию: 1 моль Fe2O3 требует 3 моль Al.
- Масса алюминия, необходимая для получения 12600 г Fe:
- Из 160 г Fe2O3 требуется 3 * 27 = 81 г Al.
- Из 18000 г Fe2O3 потребуется: (18000 г * 81 г) / 160 г = 9112.5 г Al.
Ответ: 9112.5 г или 9.1125 кг.