Реши задание на изображении
1(а). Медь и серебро сохранились, потому что они менее химически активны, чем железо, и медленнее разрушаются под действием окружающей среды. Кроме того, на меди образуется патина — поверхностный слой соединений, который замедляет дальнейшую коррозию.
1(b). Причины изменения поверхности металлов:
- Медь: влага, кислород и углекислый газ способствуют образованию зелёной патины.
- Серебро: серосодержащие вещества, например сероводород, вызывают образование тёмного сульфида серебра \(\mathrm{Ag_2S}\).
- Железо: вода и кислород вызывают ржавление. Ржавчина рыхлая и плохо защищает металл от дальнейшего разрушения.
2(а). Ответ: B — 14,28 % — это ближайший из предложенных вариантов.
Массовая доля элемента показывает, какая часть массы вещества приходится на этот элемент:
\[ \omega(\mathrm C)=\frac{A_r(\mathrm C)}{M_r(\mathrm{NaHCO_3})}\cdot100\%. \]
Вычислим относительную молекулярную массу:
\[ M_r(\mathrm{NaHCO_3})=23+1+12+3\cdot16=84. \]
Тогда:
\[ \omega(\mathrm C)=\frac{12}{84}\cdot100\% =14{,}2857\ldots\%\approx14{,}29\%. \]
При обычном округлении получается 14,29 %; в варианте B указано 14,28 %.
3. Электронные формулы и энергетические уровни:
| Элемент | Электронная формула | Распределение по уровням |
|---|---|---|
| F | \(1s^2\,2s^2\,2p^5\) | \(2,\ 7\) — 2 уровня |
| Ca | \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\) | \(2,\ 8,\ 8,\ 2\) — 4 уровня |
| P | \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^3\) | \(2,\ 8,\ 5\) — 3 уровня |
| Si | \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^2\) | \(2,\ 8,\ 4\) — 3 уровня |
Принцип: число электронов в нейтральном атоме равно порядковому номеру элемента. Верхние индексы в электронной формуле показывают число электронов на подуровнях. Например, у фтора \(2+2+5=9\) электронов.
4. Уравнения и типы реакций.
А) На фото записано \(\mathrm{NaCO_3}\) — это некорректная формула. Если имеется в виду карбонат натрия \(\mathrm{Na_2CO_3}\), то:
\[ \mathrm{Na_2CO_3+2HCl\rightarrow2NaCl+H_2O+CO_2\uparrow}. \]
Тип — реакция обмена с выделением газа.
B)
\[ \mathrm{C+O_2\rightarrow CO_2}. \]
Тип — реакция соединения: из двух веществ образуется одно.
C)
\[ \mathrm{CaCO_3\xrightarrow{t^\circ}CaO+CO_2\uparrow}. \]
Тип — реакция разложения: из одного вещества образуются два.
D)
\[ \mathrm{4Cr+3O_2\xrightarrow{t^\circ}2Cr_2O_3}. \]
Тип — реакция соединения.
E)
\[ \mathrm{Fe+ZnSO_4\;\nrightarrow}. \]
Реакция не идёт: железо менее активно, чем цинк, поэтому не вытесняет его из раствора соли.
Коэффициенты проверяют подсчётом атомов: число атомов каждого элемента слева и справа должно совпадать.
5. Ответ: масса алюминия — \(6{,}75\) г.
В \(\mathrm{Al_2O_3}\) на два атома алюминия приходятся три атома кислорода. Поэтому массы элементов относятся так:
\[ m(\mathrm{Al}):m(\mathrm O) =(2\cdot27):(3\cdot16)=54:48. \]
Если масса кислорода равна \(6\) г, то:
\[ m(\mathrm{Al})=6\cdot\frac{54}{48} =\boxed{6{,}75\text{ г}}. \]
Проверка:
\[ \frac{6{,}75}{6}=1{,}125, \qquad \frac{54}{48}=1{,}125. \]
Отношения совпадают.
6. Если имеется в виду хлорид-ион \(\mathrm{Cl^-}\), его электронная формула:
\[ \boxed{1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6}. \]
Распределение по уровням: \(2,\ 8,\ 8\).
У нейтрального атома хлора 17 электронов. Ион \(\mathrm{Cl^-}\) получил один дополнительный электрон, поэтому у него их 18. На фото заряд иона не различим, поэтому этот ответ дан для \(\mathrm{Cl^-}\).
7. Атому неона соответствует конфигурация
\[ \boxed{1s^2\,2s^2\,2p^6}, \]
то есть распределение \(2,\ 8\).
Порядковый номер неона — 10, поэтому у его нейтрального атома 10 электронов: \(2+2+6=10\). Букву варианта нельзя надёжно выбрать: на фото плохо различимы некоторые верхние индексы и заряды.
8. Пропущенные формулы: \(\mathrm{H_2SO_4}\), \(\mathrm{H_2O}\), \(\mathrm{KCl}\), \(\mathrm{H_2CO_3}\).
Первое уравнение:
\[ \mathrm{2NaOH+H_2SO_4\rightarrow Na_2SO_4+2H_2O}. \]
Это нейтрализация: щёлочь + кислота → соль + вода.
Второе уравнение по предложенному шаблону:
\[ \mathrm{K_2CO_3+2HCl\rightarrow2KCl+H_2CO_3}. \]
Однако угольная кислота неустойчива:
\[ \mathrm{H_2CO_3\rightarrow H_2O+CO_2\uparrow}. \]
Поэтому окончательное уравнение:
\[ \boxed{\mathrm{K_2CO_3+2HCl\rightarrow2KCl+H_2O+CO_2\uparrow}}. \]
9. Типы химических реакций:
| Уравнение | Тип реакции |
|---|---|
| \(\mathrm{PbO+SiO_2\rightarrow PbSiO_3}\) | Соединение |
| \(\mathrm{AgNO_3+KBr\rightarrow AgBr\downarrow+KNO_3}\) | Обмен |
| \(\mathrm{2KBr+Cl_2\rightarrow2KCl+Br_2}\) | Замещение |
В третьем уравнении образуется именно \(\mathrm{Br_2}\) — бром. Более активный хлор вытесняет бром из его соли.
12(а). Для водяного пара реакция возможна при сильном нагревании.
| Металл | \(\mathrm{AgNO_3}\) | \(\mathrm{HCl}\) | \(\mathrm{ZnSO_4}\) | \(\mathrm{H_2O}\), пар |
|---|---|---|---|---|
| Co | \(+\) | \(+\) | \(-\) | \(+\), при сильном нагревании |
12(b). Причина — положение кобальта в ряду активности металлов.
Кобальт активнее серебра, поэтому вытесняет его из раствора соли:
\[ \mathrm{Co+2AgNO_3\rightarrow Co(NO_3)_2+2Ag}. \]
Кобальт расположен до водорода, поэтому реагирует с соляной кислотой:
\[ \mathrm{Co+2HCl\rightarrow CoCl_2+H_2\uparrow}. \]
Цинк активнее кобальта, поэтому из \(\mathrm{ZnSO_4}\) кобальт его не вытесняет.
При сильном нагревании с водяным паром:
\[ \mathrm{Co+H_2O_{(пар)}\xrightarrow{t^\circ}CoO+H_2\uparrow}. \]
Можешь уточнить формулу в №4А и прислать крупнее №6–7?
