Реши задание на изображении

Краткий ответ

1. Элемент № 13 — алюминий Al:
   электронная формула — \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1\), по уровням — \(2,8,3\).

• Оксиды: \(P_2O_5\) — оксид фосфора(V); \(K_2O\) — оксид калия.
• Основания: \(Mg(OH)_2\) — гидроксид магния; \(Cu(OH)_2\) — гидроксид меди(II).
• Кислоты: \(HCl\) — соляная кислота; \(H_2SO_3\) — сернистая кислота.
• Соли: \(CuCl_2\) — хлорид меди(II); \(MgS\) — сульфид магния.

3. \[ 2Fe+O_2\xrightarrow{t,\ недостаток\ O_2}2FeO \] \[ FeO+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2O \] \[ FeSO_4+2NaOH\rightarrow Fe(OH)_2\downarrow+Na_2SO_4 \]

4. \[ n(Mg)=0{,}2\ \text{моль},\qquad m(Mg)=4{,}8\ \text{г}. \]

Объяснение

1. Электронная и графическая формулы алюминия

Порядковый номер алюминия \(Z=13\), значит, в его атоме 13 электронов:

\[ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1. \]

Распределение по электронным слоям:

\[ 2\ |\ 8\ |\ 3. \]

Графическая формула по орбиталям:

1s  [↑↓]
2s  [↑↓]   2p [↑↓][↑↓][↑↓]
3s  [↑↓]   3p [↑ ][  ][  ]

На внешнем уровне у алюминия 3 электрона.

2. Как определить классы веществ

• Оксиды состоят из двух элементов, один из которых — кислород.
• Основания содержат группу \(OH\).
• Кислоты начинаются с атомов водорода.
• Соли состоят из атомов металла и кислотного остатка.

3. Проверка цепочки превращений

• Железо при нагревании соединяется с кислородом при его недостатке и образует \(FeO\).
• Основной оксид \(FeO\) реагирует с серной кислотой: \[ FeO+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2O. \]
• Из раствора соли \(FeSO_4\) осаждаем нерастворимое основание \(Fe(OH)_2\) щёлочью.

4. Расчёт

Уравнение реакции:

\[ Mg+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+H_2. \]

Молярная масса серной кислоты:

\[ M(H_2SO_4)=2\cdot1+32+4\cdot16=98\ \text{г/моль}. \]

Количество вещества кислоты:

\[ n(H_2SO_4)=\frac{19{,}6}{98}=0{,}2\ \text{моль}. \]

По уравнению реакции соотношение веществ \(Mg:H_2SO_4=1:1\), поэтому:

\[ n(Mg)=0{,}2\ \text{моль}. \]

Масса магния:

\[ m(Mg)=n\cdot M=0{,}2\cdot24=4{,}8\ \text{г}. \]

Проверка: \(\frac{4{,}8}{24}=0{,}2\) моль — результат верен.