Тема металлы
Часть А.
При выполнении заданий выберите номер одного правильного ответа.
1.Наиболее слабые восстановительные свойства проявляет
а) K б) Mg в) Li г) Na
2.Ряд, в котором элементы расположены в порядке убывания их атомного радиуса:
а) B→Be→Li в) K→Na→Li
б) Mg→Ca→Be г) Na→Mg→Al
3.Электронная конфигурация внешнего электронного слоя….3s23p1 соответствует атому
а) алюминия б) бора в) скандия г) калия
4.Реактивом на катион Al3+ является
а) Сl- б) Na+ в) OH- г) CO32-
5.Наиболее активно с водой при комнатной температуре будут взаимодействовать оба металла из пары. Напишите уравнение реакции.
а) Na и Cu б) Li и Na в) K и Mg г) Cu и Hg
6.С растворами кислот будут взаимодействовать оба металла, напишите уравнение реакции.
а) Li и Ag б) Na и Hg в) K и Mg г) Cu и Hg
7. При взаимодействии железа с водой при нагревании образуется, составьте уравнение реакции.
а) соль и вода в) оксид металла и водород
б) основание и водород г) реакция не протекает
8. С водой с образованием основания и водорода будет взаимодействовать, составьте уравнение реакции.
а) Са б) Сu в) Zn г) Ag
9. Для вытеснения меди из раствора ее соли можно использовать, составьте уравнение реакции
а) натрий б) серебро в) кальций г) железо

Часть В.
В1.Установите соответствие между правой и левой частями уравнений, составить уравнение реакций.
​
1) Сu+HNO3конц.→
А) FeCl3+H2↑
2) Fe+HСl→
Б) FeCl2+H2↑
3) Fe+Cl2→
B) FeCl2
4) Cu+HNO3разб.→
Г) FeCl3

Д) Cu(NO3)2 +NO↑+H2O
Е) Cu(NO3)2 +NO2↑+H2O

В3. Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 65 г оксида меди (II), если выход в реакции составляет 70%?

1. Восстановительные свойства элементов обычно увеличиваются внутри периода слева направо и в группе сверху вниз. Это связано с увеличением количества электронов на внешнем уровне, что облегчает отдачу электронов и, следовательно, восстановление других веществ.

В данном случае, все четыре элемента (K, Mg, Li, Na) находятся в одном и том же периоде таблицы Менделеева (период 3), но в разных группах. Следовательно, самые слабые восстановительные свойства будут у элемента, находящегося ближе всего к верху таблицы.

а) Калий (K) - группа 1, период 4

б) Магний (Mg) - группа 2, период 3

в) Литий (Li) - группа 1, период 2

г) Натрий (Na) - группа 1, период 3

Наиболее слабые восстановительные свойства из представленных элементов проявляет магний (Mg).

2. Атомный радиус обычно увеличивается по мере движения вниз по группе элементов в таблице Менделеева и уменьшается по мере движения слева направо по периоду. Это обусловлено увеличением заряда ядра и увеличением количества оболочек, на которых находятся электроны.

а) B→Be→Li: Бор (B) находится правее и ниже, чем бериллий (Be), а бериллий (Be) находится правее и выше, чем литий (Li). Поэтому радиус убывает от Li к Be, а затем к B.

б) Mg→Ca→Be: Магний (Mg) находится выше кальция (Ca) и ниже бериллия (Be) в таблице Менделеева. Поэтому радиус увеличивается от Be к Mg, а затем к Ca.

в) K→Na→Li: Калий (K), натрий (Na) и литий (Li) все находятся в одной группе, но калий находится ниже натрия, а натрий ниже лития. Поэтому радиус уменьшается от K к Na, а затем к Li.

г) Na→Mg→Al: Натрий (Na) находится слева от магния (Mg), а магний слева от алюминия (Al). Поэтому радиус увеличивается от Al к Mg, а затем к Na.

Ряд, в котором элементы расположены в порядке убывания их атомного радиуса, это вариант в) K→Na→Li.

3. Электронная конфигурация атома является уникальным «отпечатком пальца», показывающим распределение электронов по энергетическим уровням в атоме. В этом случае, конфигурация 3s²3p¹ указывает на то, что во внешнем электронном слое находится три электрона.

Эта конфигурация соответствует элементу с атомным номером 13, так как сумма коэффициентов в конфигурации (2 + 1) равна 3, а это и есть количество электронов на внешнем оболочке. Этот элемент - алюминий (Al), его атомный номер 13, и это третий элемент в третьем периоде таблицы Менделеева.

Электронная конфигурация 3s²3p¹ соответствует атому а) алюминия.

4. подходящим реагентом будет:

в) OH⁻ - анион гидроксида, так как он может реагировать с Al³⁺ для образования Al(OH)₃

5. Наиболее активно с водой при комнатной температуре будут взаимодействовать алкалийные металлы, такие как натрий (Na), литий (Li) и калий (K). Эти металлы находятся в первой группе таблицы Менделеева и обладают высокой реакционной способностью. В то время как медь (Cu) и ртуть (Hg) практически не реагируют с водой при комнатной температуре, а магний (Mg) реагирует только при нагревании.

Вариант б) Li и Na будет наиболее подходящим ответом.

Оба этих металла реагируют с водой, образуя щелочь и водород:

Li + H₂O -> LiOH + H₂

2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂

Это является типичным примером реакции металла с водой, в результате которой образуется щелочь и выделяется водород.

6. Алкалийные металлы (Li, Na, K) и щелочноземельные металлы (Mg) активно реагируют с растворами кислот. При этом образуются соли и выделяется водород. Медь (Cu) может реагировать с некоторыми кислотами, но ртуть (Hg) и серебро (Ag) в целом пассивны в отношении кислот.

Оба металла из пары будут активно взаимодействовать с растворами кислот в варианте в) K и Mg.

Уравнения реакций с, например, соляной кислотой (HCl), будут выглядеть следующим образом:

2K + 2HCl -> 2KCl + H₂

Mg + 2HCl -> MgCl₂ + H₂

7. При взаимодействии железа с водой при нагревании образуется оксид железа(III) и водород. Это реакция, известная как реакция восстановления, где вода ведет себя как окислитель.

3Fe + 4H₂O -> Fe₃O₄ + 4H₂

в) "оксид металла и водород" будет верным ответом.

8. Из предложенных металлов, только кальций (Ca) активно реагирует с водой при образовании основания (гидроксида кальция) и выделении водорода. Медь (Cu), цинк (Zn) и серебро (Ag) не реагируют с водой таким образом.

Уравнение реакции будет следующим:

Ca + 2H₂O -> Ca(OH)₂ + H₂

Вариант а) "Ca" будет верным ответом.

9. Вытеснение металла из его соли другим металлом возможно, если добавленный металл более активен (то есть находится левее в ряду напряженности металлов) по сравнению с металлом, содержащимся в соли.

Из предложенных вариантов натрий (Na), кальций (Ca) и железо (Fe) более активны, чем медь (Cu), и могут вытеснить ее из ее соли. Серебро (Ag), наоборот, менее активно, чем медь, и не может вытеснить ее.

Для примера, можно взять соль меди - сульфат меди (CuSO₄) и взаимодействовать ее с железом. Уравнение реакции будет следующим:

Fe + CuSO₄ -> FeSO₄ + Cu

В этом процессе железо заменяет медь в сульфате меди, образуя сульфат железа и освобождая медь.

вариант г) "железо" будет верным ответом

Часть В.

1) Сu+HNO3конц.→

Уравнение этой реакции будет выглядеть следующим образом: медь реагирует с концентрированной азотной кислотой с образованием нитрата меди(II), оксида азота и воды.

Cu + 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Поэтому, 1) соответствует Е) Cu(NO3)2 +NO2↑+H2O.

2) Fe+HСl→

Уравнение этой реакции будет выглядеть следующим образом: железо реагирует с хлористым водородом с образованием хлорида железа(II) и водорода.

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2↑

Поэтому, 2) соответствует Б) FeCl2+H2↑.

3) Fe+Cl2→

Уравнение этой реакции будет выглядеть следующим образом: железо реагирует с хлором с образованием хлорида железа(III).

2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3

Поэтому, 3) соответствует Г) FeCl3.

4) Cu+HNO3разб.→

Уравнение этой реакции будет выглядеть следующим образом: медь реагирует с разбавленной азотной кислотой с образованием нитрата меди(II), азота и воды.

3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Поэтому, 4) соответствует Д) Cu(NO3)2 +NO↑+H2O.

В3.

Оксид меди(II) (CuO) реагирует с азотной кислотой (HNO3) с образованием нитрата меди(II) (Cu(NO3)2) и воды (H2O). Уравнение реакции:

CuO + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2O

Молекулярная масса CuO равна массе меди (Cu, 63.55 г/моль) плюс массе кислорода (O, 16.00 г/моль), что составляет 79.55 г/моль. Молекулярная масса Cu(NO3)2 равна массе меди (Cu, 63.55 г/моль) плюс дважды масса нитрата (NO3, 62.00 г/моль), что составляет 187.55 г/моль.

Вначале вычислим количество молей CuO в 65 г:

n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = 65 г / 79.55 г/моль = 0.817 моль.

По уравнению реакции, каждый моль CuO превращается в один моль Cu(NO3)2. Поэтому, теоретически, мы можем получить 0.817 моль Cu(NO3)2.

m(Cu(NO3)2) = n(Cu(NO3)2) * M(Cu(NO3)2) = 0.817 моль * 187.55 г/моль = 153.3 г.

Однако, если выход реакции составляет только 70%, то фактическая масса полученного нитрата меди(II) будет меньше:

m(Cu(NO3)2, фактическая) = m(Cu(NO3)2, теоретическая) * 70% = 153.3 г * 0.7 = 107.3 г.

При растворении 65 г CuO в избытке HNO3 с выходом 70% получается около 107.3 г Cu(NO3)2