3H2 + N2 2NH3
6M + N2 = 2M3N (M = Li, Na, K)
3M + N2 = M3N2 (M = Be, Mg, Ca)
2Al + N2 = 2AlN
3Si + 2N2 = Si3N4
г) карбиды:
2M + 2C = M2C2 (M = Li, Na)
2Be + С = Be2C
M + 2C = MC2 (M = Ca, Sr, Ba)
4Al + 3C = Al4C3
Si + С = SiC
д) силициды:
4Li + Si = Li4Si
2M + Si = M2Si (M = Mg, Ca)
е) гидриды:
2M + H2 = 2MH (M = Li, Na, K)
M + H2 = MH2 (M = Mg, Ca)
ж) пероксиды, надпероксиды:
2Na + O2 = Na2O2 (сгорание на воздухе)
M + O2 = МО2 (М = К, Rb, Cs; сгорание на воздухе)
Многие из этих веществ полностью реагируют с водой (чаще гидролизуются без изменения степеней окисления элементов, но гидриды выступают как восстановители, а надпероксиды вступают в реакции дисмутации):
РCl5 + 4Н2O = Н3РO4 + 5НCl
SiBr4 + 2Н2O = SiO2↓ + 4НBr
P2S5 + 8Н2O = 2Н3РO4 + 5H2S↑
SiS2 + 2Н2O = SiO2↓ + 2H2S
Mg3N2 + 8H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2(NH3 H2O)
Na3N + 4H2O = 3NaOH + NH3 H2O
Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2↓ + CH4↑
MC2 + 2H2O = M(OH)2 + C2H2↑ (M = Ca, Sr, Ba)
Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
MH + H2O = MOH + H2↑ (M = Li, Na, K)
MgH2 + 2H2O = Mg(OH)2↓ + H2↑
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2
2MO2 + 2H2O = 2MOH + H2O2 + O2↑ (M = K, Rb, Cs)
Другие вещества, наоборот, устойчивы по отношению к воде, среди них SF6, NF3, CF4, CS2, AlN, Si3N4, SiC, Li4Si, Mg2Si и Ca2Si.
Примеры заданий частей А, В, С
1. Простые вещества – это
1) фуллерен
2) этилен
3) ацетон
4) озон
2. В формульных единицах продуктов реакций
Si + CF12 →…, Si + O2 →…, Si + Mg →…
общая сумма числа атомов всех элементов равна
1) 8
2) 9
3) 10
4) 11
3. В металлсодержащих продуктах реакций
Na + Н2O →…, Са + Н2O →…, Al + НCl (р-р) →…
общая сумма числа атомов всех элементов равна
1) 6
2) 8
3) 10
4) 12
4. Оксид кальция может реагировать (по отдельности) со всеми веществами набора
1) СO2, NaOH, NO
2) HBr, SO3, NH4Cl
3) BaO, SO3, KMgCl3
4) O2, Al2O3, NH3
5. Будет протекать реакция между оксидом серы (IV) и
1) SiO2
2) КCl
3) LiOH
4) NaNO3
6. Соль МAlO2 образуется при сплавлении
1) Al и ZnO
2) Al2O3 и КОН
3) Al и Са(ОН)2
4) Al2O3 и Fe2O3
7. В молекулярном уравнении реакции
ZnO + HNO3 → Zn(NO3)2 +…
сумма коэффициентов равна
1) 4
2) 5
3) 6
4) 7
8. Продукты реакции N2O5 + NaOH →… – это
1) Na2O, HNO3
2) NaOH, NH3
3) NaNO3, H2O
4) NaNO2, N2, H2O
9. Набор оснований – это
1) NaOH, LiOH, ClOH
2) NaOH, Ba(OH)2, Cu(OH)2
3) Ca(OH)2, KOH, BrOH
4) Mg(OH)2, Be(OH)2, NO(OH)
10. Гидроксид калия реагирует в растворе (по отдельности) с веществами набора
1) СО, CuSO4
2) SO2, Ag
3) Al, Ba(OH)2
4) SO3, FeCl3
11–12. Остаток, отвечающий кислоте с названием
11. Серная
12. Азотная
имеет формулу
1) NO2-
2) SO42-
3) NO3-
4) SO32-
13. Из соляной и разбавленной серной кислот не выделяет газ только металл
1) ртуть
2) цинк
3) магний
4) хром
14. Амфотерный гидроксид – это
1) Ва(ОН)2
2) CsOH
3) Ni(OH)2
4) Cr(OH)3
15-16. По заданным формулам гидроксидов
15. H3PO4, РЬ(ОН)2
16. Cr(OH)3, HNO3
выводится формула средней соли
1) РЬ3(РO4)2
2) РЬ3РO4
3) Cr2NO3
4) Cr(NO3)3
17. После пропускания избытка H2S через раствор гидроксида бария в конечном растворе будет содержаться соль
1) Ba(HS)2
2) (BaOH)2S
3) BaS
4) BaSO3
18. Возможно протекание реакций:
1) CaSO3 + H2SO4 →…
2) Ca(NO3)2 + HNO3 →…
3) NaHCOg + K2SO4 →…
4) Al(HSO4)3 + NaOH →…
19. В уравнении реакции (СаOН)2СO3(т) + Н3РO4 → СаНРO4↓ +…
сумма коэффициентов равна
1) 6
2) 5
3) 9
4) 8
20. Установите соответствие между формулой вещества и группой, к которой оно относится.
21. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакций.
22. В схеме превращений
вещества А и Б указаны в наборе
1) NaNO3, Н2O
2) HNO3, КОН
3) N2O, NaOH
4) HNO3, Н2O
23. Составьте уравнения возможных реакций по схеме
FeS → H2S + PbS → PbSO4 → Pb(HSO4)2
24. Составьте уравнения четырех возможных реакций между веществами:
1) азотная кислота (конц.)
2) углерод (графит или кокс)
3) оксид кальция
4) оксид железа(II)
5. Металлы главных подгрупп I–III групп
5.1. Натрий
Натрий – элемент 3-го периода и IA-группы Периодической системы, порядковый номер 11. Электронная формула атома [10Ne]3s1, степени окисления +I и 0. Имеет малую электроотрицательность (0,93), проявляет только металлические (основные) свойства. Образует (как катион) многочисленные соли и бинарные соединения. Почти все соли натрия хорошо растворимы в воде.
В природе – пятый по химической распространенности элемент (второй среди металлов), встречается только в виде соединений. Жизненно важный элемент для всех организмов.
Натрий, катион натрия и его соединения окрашивают пламя газовой горелки в ярко-желтый цвет (качественное обнаружение).
Натрий Na. Серебристо-белый металл, легкий, мягкий (режется ножом), низкоплавкий. Хранят натрий в керосине. С ртутью образует жидкий сплав — амальгаму (до 0,2 % Na).
Весьма реакционноспособный, во влажном воздухе натрий медленно покрывается гидроксидной пленкой и теряет блеск (тускнеет):
Натрий химически активен, сильный восстановитель. Воспламеняется на воздухе при умеренном нагревании (>250 °C), реагирует с неметаллами:
2Na + O2 = Na2O2 2Na + H2 = 2NaH
2Na + Cl2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S
6Na + N2 = 2Na3N 2Na + 2C = Na2C2
Очень бурно и с большим экзо-эффектом натрий реагирует с водой:
2Na + 2H2O = 2NaOH + Н2↑ + 368 кДж
От теплоты реакции кусочки натрия расплавляются в шарики, которые начинают беспорядочно двигаться из-за выделения Н2. Реакция сопровождается резкими щелчками вследствие взрывов гремучего газа (Н2 + O2). Раствор окрашивается фенолфталеином в малиновый цвет (щелочная среда).
В ряду напряжений натрий стоит значительно левее водорода, из разбавленных кислот HCl и H2SO4 вытесняет водород (за счет Н2O и Н+).
Получение натрия в промышленности:
(см. также ниже получение NaOH).
Натрий применяется для получения Na2O2, NaOH, NaH, а также в органическом синтезе. Расплавленный натрий служит теплоносителем в ядерных реакторах, а газообразный – используется как наполнитель желтосветных ламп наружного освещения.
Оксид натрия Na2O. Основный оксид. Белый, имеет ионное строение (Na+)2O2-. Термически устойчивый, при прокаливании медленно разлагается, плавится под избыточным давлением пара Na. Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Энергично реагирует с водой (образуется сильнощелочной раствор), кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, кислородом (под давлением). Применяется для синтеза солей натрия. Не образуется при сжигании натрия на воздухе.
Уравнения важнейших реакций:
Получение: термическое разложение Na2O2 (см.), а также сплавление Na и NaOH, Na и Na2O2:
2Na + 2NaOH = 2NaaO + H2 (600 °C)
2Na + Na2O2 = 2NaaO (130–200 °C)
Пероксид натрия Na2O2. Бинарное соединение. Белый, гигроскопичный. Имеет ионное строение (Na+)2O22-. При нагревании разлагается, плавится под избыточным давлением O2. Поглощает углекислый газ из воздуха. Полностью разлагается водой, кислотами (выделение O2 при кипячении — качественная реакция на пероксиды). Сильный окислитель, слабый восстановитель. Применяется для регенерации кислорода в изолирующих дыхательных приборах (реакция с СO2), как компонент отбеливателей ткани и бумаги. Уравнения важнейших реакций:
