Конечно! Вот подробные решения по каждой задаче варианта 2, с объяснениями:
Задача 1. Электронное строение атома серы и степени окисления
Электронное строение атома серы:
- Атом серы (S) имеет атомный номер 16.
- В электронном строении: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
- Внешний (валентный) уровень — 3p⁴, то есть у серы 6 валентных электронов.
Максимальная и минимальная степени окисления серы:
- Максимальная — +6. (Когда сера образует связки с более электроотрицательными элементами, например с кислородом: SO₃; степень окисления +6).
- Минимальная — -2. (При образовании соединений с металлами: например, в сульфидных соединениях, таких как FeS, степень окисления S = -2).
Обоснование:
Степень окисления равна разности между количеством электронов, которые сера может отдать (по валентной схеме), и количеством электронов, которые она фактически имеет в соединении. В кислородных соединениях — +6, в сульфидах — -2.
Задача 2. Верные суждения
а) В состав спичечной головки входят фосфор, сера и калийная селитра. — Верно, так как в составе спички есть фосфор (в головке), сера и калийная селитра.
б) Фосфор может существовать в трех аллотропных модификациях. — Верно (белый, красный, черный фосфор).
в) Все металлы способны реагировать с кислородом при нагревании. — Неверно, так как некоторые металлы, например, платина или золото, не так легко реагируют с кислородом при нагревании.
Задача 3. Взаимодействие фосфора с веществами
Фосфор проявляет только окислительные свойства при взаимодействии с:
- а) Кислородом — да, так как при этом он окисляется.
- б) Хлором — да, при взаимодействии фосфор окисляется.
Вывод:
Фосфор не проявляет только окислительных свойств с гидроксидами или металлами, он может выступать и в роли восстановителя.
Задача 4. Основной природный источник азота для промышленности
- Азот из атмосферы — основное природное сырье для получения азота (азотных соединений) в химической промышленности — азот в воздухе, который добывается методом трюкования или мембранной дилюции.
Задача 5. Реакции с аммиаком
Аммиак (NH₃) может реагировать с:
- а) H₂O, N₂, O₂ — частично, например, с H₂O образует аммиачную воду, с N₂ реакция невозможна без катализатора, с O₂ — аммиак окисляется.
- б) HCl, O₂, CuO — верно, с HCl образуются хлорид аммония, с O₂ — окисление, с CuO — реагирует.
- в) KOH, H₂SO₄, KMnO₄ — верно, с щелочами, кислотами, окислителями.
Правильный ответ: б) и в).
Задача 6. Степени окисления фосфора
- A) P₂O₅ — степень окисления +5 (так как кислород — -2, всего 5 кислорода, всего 10 O, ибо 2P — 2x.),
- В) (NH₄)-HPO₄ — в аммонии (+1), в гипофосфите — +3, в фосфате — +5 и т.д.
Соответствие:
- 1 — +3 (в хламфосфите? Ленивым цифром, более точных вариантов, к сожалению, нет, но по задачам:
1 — +3
2 — +1
3 — +2
4 — +3
5 — +5)
Задача 7. Уравнивание реакций
Рассмотрим каждую реакцию:
a) SO₂ + NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
(реакция возможна — это гидролиз SO₂) — коэффициенты:
SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
б) Сu + H₂O — невозможна, так как медь с водяным паром при обычных условиях не реагирует. — #
в) P + O₂ → P₂O₅ — да, возможна.
Коэффициенты:
P + O₂ → P₂O₅ (нужно сбалансировать: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅)
г) H₂SO₄ + Ag → Ag₂SO₄ + H₂ — возможен, уравнение:
H₂SO₄ + 2Ag → Ag₂SO₄ + H₂
д) H-SO₄(конц) + Ag — реакция невозможна (#), потому что нельзя восстановить или окислить медь или серебро при восстановлении — нет реакции.
е) Cu(NO₃)₂ — реакция с водой, или разложение (но реакции прямо так не пишут).
ж) Mg₃N₂ + H₂O → Mg(OH)₂ + NH₃ — возможна.
Коэффициенты:
Mg₃N₂ + 6H₂O → 3Mg(OH)₂ + 2NH₃
Задача 8. Реакции с электронным балансом
a) KNO₂ + C → K₂CO₃ + CO₂ + N₂ — возможна реакция разложения.
б) NH₃ + KMnO₄ → N₂ + MnO₂ + KOH + H₂O — реакция окисления, с цинком и др.
Задача 9. Объем выделившегося водорода
Баланс реакции:
Масса HCl: 7.3 г
Молярная масса HCl: 36.46 г/моль
Молярная масса H₂: 2 г/моль
Количество вещества HCl:
7.3 г / 36.46 г/моль ≈ 0.2 моль
Объем водорода при стандартных условиях:
V = n × 22.4 л/моль = 0.2 × 22.4 ≈ 4.48 литра
Если потребуется, могу подготовить более короткий или детальный разбор по любому из пунктов.