Электронная конфигурация наиболее активного металла

Обновлено: 10.05.2024

А-1. Атом наиболее активного металла имеет электронную конфигурацию1)1s22s22p63s1 3) 1s22s22p63s2
2) 1s22s2 4) 1s22s22p63s23p1
A-2. Атом наиболее активного неметалла имеет электрон¬ную конфигурацию
1)1s22s22p53) 1s22s22p63s23p63 dl°4s 24p5
2)1s22s 22p63s2 3p54) 1s22s22p63s23p63d104s 24p 64dl°5s25p5
А-3. Наименьшей электроотрицательностью обладает эле¬мент
1)фосфор3) сера
2)хлор4) кремний
А-4. Высшую степень окисления азот проявляет в соеди¬нении
1)N203) NH3
2)NaNO34) NO2
A-5. Верны ли следующие суждения о неметаллах?
А. В химических реакциях неметаллы могут проявлять свойства и окислителя, и восстановителя.
Б. Все неметаллы взаимодействуют с водородом.
1)верно только А3) верны оба суждения
2)верно только Б4) оба суждения неверны
А-6. Верны ли следующие суждения об азотной кислоте?
А. Валентность азота в азотной кислоте равна 4, а степень окисления — +5.
Б. Азотная кислота проявляет свойства окислителя.
1)верно только А3) верны оба суждения
2)верно только Б4) оба суждения неверны
А-7. Оксид железа (III) является оксидом
1)несолеобразующим 3) основным
2)кислотным4) амфотерным

А-8. Амфотерным и кислотным оксидами соответственно являются
1)К2О и SO23) СаО и Na2O
2)Fe2O3 и SO34) Сг2О3 и Na2O
А-9. С соляной кислотой взаимодействует
1)золото3) алюминий
2)серебро4) ртуть
А-10. Сокращенное ионное уравнение реакции Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
соответствует взаимодействию
1)меди с водой
2)оксида меди (II) с водой
3)оксида меди (II) со щелочью
4)хлорида меди (II) со щелочью
А-11. В схеме превращений
Р +О2 → Р2О5 +Н2О→ А +Н2Оизб. → Б +NаОНизб. →Х
веществом X является
1) Na203) Na2HPO4
2) NaH2PO44) Na3PO4
B-l. Концентрированная азотная кислота взаимодейст¬вует
1)с кислородом4) с гидроксидом натрия
2)с медью5) с гидроксидом алюминия
3)с железом 6) с оксидом магния
В-2. Установите соответствие между исходными вещест¬вами и продуктами их взаимодействия.
1)H2S04 + Zn—>A. ZnS04 + H20
разб.
2)H2SO4 + Cu—>Б. ZnSO4 + H2
конц.
3)H2S04 + ZnO—>В. CuS04 + SO2 + H20
4)H2S04 + Cu(OH)2—> Г. CuS04 + C02 + H20
Д. CuS04 + H20
В-3. Установите соответствие между схемой окислитель¬но-восстановительной реакциии веществом, которое явля¬ется в ней восстановителем.
1)NH3 + 02 → NO2 + H2OA. Fe
2)СО + 02 →СО2Б. А1
3)Fe + H20 →H2 + Fe304 В. NH3
4)Fe2O3 + Al →Al2O3 + FeГ. О2
B-4. Объем газа (н. у.), который образуется при окисле¬нии 30 л метана 30 л кислорода, равенл.
С-1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции S + H2SO4 → SO2 +.Определите окислитель и восстановитель,
С-2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Ряд активности металлов. Алюминий. Кальций. Железо и его соединения. Производство чугуна и стали

Все металлы, в зависимости от их окислительно-восстановительной активности объединяют в ряд, который называется электрохимическим рядом напряжения металлов (так как металлы в нем расположены в порядке увеличения стандартных электрохимических потенциалов) или рядом активности металлов:

Li, K, Ва, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Hg, Ag, Рt, Au

Наиболее химически активные металлы стоят в ряду активности до водорода, причем, чем левее расположен металл, тем он активнее. Металлы, занимающие в ряду активности, место после водорода считаются неактивными.

Алюминий

Алюминий представляет собой серебристо-белого цвета. Основные физические свойства алюминия – легкость, высокая тепло- и электропроводность. В свободном состоянии при пребывании на воздухе алюминий покрывается прочной пленкой оксида Al₂O₃, которая делает его устойчивым к действию концентрированных кислот.

Алюминий относится к металлам p-семейства. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня – 3s 2 3p 1 . В своих соединениях алюминий проявляет степень окисления равную «+3».

Алюминий получают электролизом расплава оксида этого элемента:

Однако из-за небольшого выхода продукта, чаще используют способ получения алюминия электролизом смеси Na₃[AlF₆] и Al₂O₃. Реакция протекает при нагревании до 960 С и в присутствии катализаторов – фторидов (AlF₃, CaF₂ и др.), при этом на выделение алюминия происходит на катоде, а на аноде выделяется кислород.

Алюминий способен взаимодействовать с водой после удаления с его поверхности оксидной пленки (1), взаимодействовать с простыми веществами (кислородом, галогенами, азотом, серой, углеродом) (2-6), кислотами (7) и основаниями (8):

Кальций

В свободном виде Ca – серебристо-белый металл. При нахождении на воздухе мгновенно покрывается желтоватой пленкой, которая представляет собой продукты его взаимодействия с составными частями воздуха. Кальций – достаточно твердый металл, имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку.

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня – 4s 2 . В своих соединениях кальций проявляет степень окисления равную «+2».

Кальций получают электролизом расплавов солей, чаще всего – хлоридов:

Кальций способен растворяются в воде с образованием гидроксидов, проявляющих сильные основные свойства (1), реагировать с кислородом (2), образуя оксиды, взаимодействовать с неметаллами (3 -8), растворяться в кислотах (9):

Железо и его соединения

Железо – металл серого цвета. В чистом виде оно довольно мягкое, ковкое и тягучее. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня – [Ar]3d 6 4s 2 . В своих соединениях железо проявляет степени окисления «+2» и «+3».

Металлическое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид (II, III) Fe₃O₄:

На воздухе железо легко окисляется, особенно в присутствии влаги (ржавеет):

Как и другие металлы железо вступает в реакции с простыми веществами, например, галогенами (1), растворяется в кислотах (2):

2Fe + Br₂ = 2FeBr₃ (при нагревании) (1)

Железо образует целый спектр соединений, поскольку проявляет несколько степеней окисления: гидроксид железа (II), гидроксид железа (III), соли, оксиды и т.д. Так, гидроксид железа (II) можно получить при действии растворов щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха:

Гидроксид железа (II) растворим в кислотах и окисляется до гидроксида железа (III) в присутствии кислорода.

Соли железа (II) проявляют свойства восстановителей и превращаются в соединения железа (III).

Оксид железа (III) нельзя получить по реакции горения железа в кислороде, для его получения необходимо сжигать сульфиды железа или прокаливать другие соли железа:

Соединения железа (III) проявляют слабые окислительные свойства и способны вступать в ОВР с сильными восстановителями:

Производство чугуна и стали

Стали и чугуны – сплавы железа с углеродом, причем содержание углерода в стали до 2%, а в чугуне 2-4%. Стали и чугуны содержат легирующие добавки: стали– Cr, V, Ni, а чугун – Si.

Выделяют различные типы сталей, так, по назначению выделяют конструкционные, нержавеющие, инструментальные, жаропрочные и криогенные стали. По химическому составу выделяют углеродистые (низко-, средне- и высокоуглеродистые) и легированные (низко-, средне- и высоколегированные). В зависимости от структуры выделяют аустенитные, ферритные, мартенситные, перлитные и бейнитные стали.

Стали нашли применение во многих отраслях народного хозяйства, таких как строительная, химическая, нефтехимическая, охрана окружающей среды, транспортная энергетическая и другие отрасли промышленности.

В зависимости от формы содержания углерода в чугуне — цементит или графит, а также их количества различают несколько типов чугуна: белый (светлый цвет излома из-за присутствия углерода в форме цементита), серый (серый цвет излома из-за присутствия углерода в форме графита), ковкий и жаропрочный. Чугуны очень хрупкие сплавы.

Области применения чугунов обширны – из чугуна изготавливают художественные украшения (ограды, ворота), корпусные детали, сантехническое оборудование, предметы быта (сковороды), его используют в автомобильной промышленности.

Примеры решения задач

Задание	Сплав магния и алюминия массой 26,31 г растворили в соляной кислоте. При этом выделилось 31,024 л бесцветного газа. Определите массовые доли металлов в сплаве.
Решение	Вступать в реакцию с соляной кислотой способны оба металла, в результате чего выделяется водород:

Найдем суммарное число моль выделившегося водорода:

v(H₂) = 31,024/22,4 = 1,385 моль

Пусть количество вещества Mg – х моль, а Al –y моль. Тогда, исходя из уравнений реакций можно записать выражение для суммарного числа моль водорода:

Читайте также: