Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов. Тест по неорганической химии

Усиливаются в ряду

1) азот → фосфор → мышьяк 2) фтор → хлор → бром

3) селен → сера → кислород 4) фосфор → кремний → алюминий

2. И натрий, и медь при комнатной температуре реагируют с

1) гидроксидом натрия 2) водой 3) водородом 4) азотной кислотой

3. И железо, и цинк при комнатной температуре реагируют с

1) гидроксидом магния 2) оксидом углерода(II) 3) cульфатом меди(II) 4) водой

4. Железо реагирует с каждым из двух веществ 1) O2и NaCl 2) KOH и H2S 3)HCl и S 4)Na2S и K2O

5. Алюминий не реагирует с раствором

1) серной кислоты 2) сульфата магния 3) гидроксида натрия 4) нитрата меди(II)

6. Разбавленная серная кислота взаимодействует с 1) Zn 2) Ag 3) NaNO3 4) SO2

7. Какой из указанных металлов вступает в реакцию с соляной кислотой?

1) серебро 2) золото 3) алюминий 4) медь

8. И с цинком, и с медью реагирует

1) хлор 2) оксид углерода(II) 3) гидроксид натрия 4) соляная кислота

9. Алюминий не реагирует с

1) водой 2) гидроксидом калия 3) соляной кислотой 4) хлоридом натрия

10. В реакцию с железом может вступать каждое из двух веществ:

1) CuSO 4 и O 2 2) S и NaOH (p-p) 3) MgCl 2 и H 2 O 4) Na 2 SO 4 и Hg(NO 3) 2

11. В реакцию с водой при комнатной температуре вступает каждый из двух металлов:

1) Zn и Cu 2) К и Ca 3) Zn и K 4) Ca и Ag

12. С раствором серной кислоты реагирует каждый из двух металлов:

1) Zn и Hg 2) Ag и Mg 3) Zn и Mg 4) Cu и Hg

13. С литием реагирует 1) азот 2) оксид натрия 3) кальций 4) фосфат кальция

14. Алюминий реагирует с

1)магнием 2) оксидом углерода(II) 3)гидроксидом железа(II) 4)нитратом серебра (р-р)

15. И цинк, и кальций при комнатной температуре реагируют с

1) водой 2) бромом 3) гидроксидом натрия 4) кремниевой кислотой

16. Железо вытесняет металл из раствора

1) хлорида алюминия 2) сульфата цинка 3) нитрата меди(II) 4) силиката калия

17. Цинк при комнатной температуре вступает в реакцию с каждым из двух веществ:

1) соляная кислота и нитрат серебра 2) вода и гидроксид натрия

3) оксид серы(VI) и оксид алюминия 4) сульфат меди(II) и вода

18. Реакция возможна между 1) Fe и S 2) Р и H2 3) Cl2 и O2 4) Fe и K

19. Образование меди происходит в результате реакции

1) водорода с оксидом меди(II) 2) водорода с хлоридом меди(II)

3) серебра с хлоридом меди(II) 4)кислорода с сульфидом меди(II)

20. Раствор соляной кислоты не вступает в реакцию с

1) серебром 2) оксидом меди(II) 3) гидроксидом меди(II) 4) карбонатом меди(II)

21. С магнием не реагирует 1) хлор 2) оксид кальция 3) соляная кислота 4) сульфат меди(II) (р-р)

22. С медью не реагирует 1) хлор 2) кислород 3) серная кислота (конц.) 4) хлорид железа(II) (р-р)

23. С магнием реагирует 1) медь 2) оксид кальция 3) гидроксид натрия 4) азотная кислота

24. С раствором щёлочи взаимодействует 1) железо 2) цинк 3) медь 4) магний

25. Алюминий не реагирует с

1) серной кислотой 2) гидроксидом натрия 3) хлоридом меди(II) 4) гидроксидом цинка

26. С железом реагирует раствор 1) Na2S 2) BaCl2 3) K2CO3 4) AgNO3

27. Магний реагирует с

1) оксидом натрия 2) сульфатом лития 3) хлоридом цинка(р-р) 4) гидроксидом калия(р-р)

28. С раствором сульфата меди(II) не реагирует 1) цинк 2) серебро 3) железо 4) олово

29 Цинк реагирует с

1) оксидом алюминия 2) соляной кислотой 3) гидроксидом железа(III) 4) сульфидом железа(II)

30 . И литий, и цинк при комнатной температуре реагируют с

31. Практически осуществима реакция между раствором хлорида цинка и

1) железом 2) медью 3) свинцом 4) алюминием

32. C раствором нитрата меди(II) может взаимодействовать

1) цинк 2) гидроксид железа(III) 3) оксид кремния(IV) 4) углерод

33. При нагревании возможна реакция между

1) железом и серой 2)азотом и водой 3) медью и оксидом серы(IV) 4)фосфором и оксидом цинка

34. Алюминий взаимодействует с каждым из двух веществ

1) K 2 O и K 2 SO 4 2) S и LiCl 3) Cl 2 и H 2 SO 4 4) H 2 O и Cu(OH) 2

35. И литий, и железо при комнатной температуре реагируют с

1) гидроксидом натрия 2) водой 3) серой 4) соляной кислотой

36. И с магнием, и с алюминием реагирует

1) хлорид натрия 2) оксид бария 3) гидроксид калия 4) серная кислота

37. Железо реагирует с 1) бромом 2) оксидом натрия 3) хлоридом кальция 4) гидроксидом натрия

38. Щёлочь и водород образуется при взаимодействии воды с

1) кремнием 2) калием 3) цинком 4) алюминием

39. Калий взаимодействует с каждым из двух веществ

1) H 2 О и S 2) O 2 и Ba 3) Cu и N 2 4) HCl и NaOH

40. Железо не реагирует с раствором

1) хлороводородной кислоты 2) серной кислоты 3) хлорида бария 4) нитрата серебра

41. Магний при обычных условиях вступает в реакцию с каждым из двух веществ:

1) вода и соляная кислота 2) вода и гидроксид натрия

3) соляная кислота и гидроксид натрия 4) соляная кислота и раствор сульфата меди(II)

42. Железо вытесняет металл из раствора 1) Zn(NO3)2 2) CuSO4 3) AlCl3 4) Ва(OH)2

43. Водород из раствора фосфорной кислоты может вытеснить

1) железо 2) медь 3) золото 4) серебро

44. Калий взаимодействует с каждым из двух веществ:1)Ca и O 2 2) Cu и N 2 3 HCl и S 4)H 2 O и NaOH

45. Для восстановления металлов из их оксидов используют 1) CO 2 2) CO 3) SO 3 4) NO

46. Алюминий взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) Cl 2 и H 2 SO 4 2) S и NaCl 3) H 2 O и Cu(OH) 2 4) K 2 O и Na 2 SO 4

47. Какой из указанных металлов вытесняет водород из раствора соляной кислоты?

1) ртуть 2) медь 3) железо 4) серебро

48. В реакцию с разбавленной серной кислотой вступает 1) медь 2) золото 3) цинк 4) серебро

49. И хлор, и кислород при нагревании реагируют с

1) соляной кислотой 2) гидроксидом натрия 3) водой 4) железом

50. Железо при обычных условиях вступает в реакцию с каждым из двух веществ

1) оксидом серы(VI) и кислородом 2) водородом и углеродом

3) кислородом и хлором 4) водой и железом

51. 52. Фтор в реакциях 1) проявляет свойства только восстановителя

2) проявляет свойства только окислителя

3) может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

51. И магний, и натрий при комнатной температуре энергично реагируют с

1) водой 2) соляной кислотой 3) гидроксидом бария 4) карбонатом кальция

52. В реакцию замещения с нитратом свинца вступает

1) водород 2) железо 3) медь 4) серебро

53. Азот реагирует с 1) водой 2) соляной кислотой 3) кислородом 4) фосфором

54. Медь реагирует с раствором 1) AgNO3 2) FeSO4 3) Al2(SO4)3 4) NaOH

55. При комнатной температуре с водой реагирует каждый из двух металлов:

1) Ba и Fe 2) Ag и Al 3) Na и Ba 4) Pb и K

56. Цинк реагирует с 1) хлоридом натрия 2) хлоридом меди(II)

3) оксидом кремния(IV) 4) оксидом фосфора(V)

57. Цинк вытесняет металл из раствора

1) нитрата калия 2) нитрата кальция 3) сульфата меди(II) 4) сульфата магния

58. С кислородом без нагревания вступает в реакцию 1) натрий 2) азот 3) серебро 4) хлор

59. И кальций, и белый фосфор при комнатной температуре реагируют с

1) соляной кислотой 2) гидроксидом калия 3) кислородом 4) Водой

60. В реакцию с соляной кислотой вступает каждый из двух металлов:

1) Ca и Ag 2) Hg и Na 3) Cu и Zn 4) Mg и Zn

61. С каким из перечисленных веществ кислород реагирует при обычных условиях?

1) азотом) натрием 3) оксидом алюминия 4) оксидом углерода(IV)

62. С кислородом реагирует 1) медь 2) оксид углерода(IV) 3) гидроксид натрия 4)серная кислота

63. С углеродом реагирует 1) водород 2) гидроксид магния 3) хлорид кальция 4) фосфорная кислота

64. Водород реагирует с 1) медью 2)оксидом меди(II) 3) гидроксидом меди(II) 4)сульфатом меди(II)

65. Сера является восстановителем в реакции с1) магнием 2) кислородом 3) водородом 4) железом

66. В реакцию с соляной кислотой вступает каждый из двух металлов:

1) Zn и Cu 2) Ag и Mg 3) Zn и Mg 4) Cu и Ag

67. С водородом реагирует 1) хлор 2) медь 3) гидроксид калия 4) соляная кислота

68. С водородом без нагревания вступает в реакцию 1) фтор 2) азот 3) сера 4) железо

69. С разбавленной серной кислотой реагирует 1) кислород 2) железо 3) углерод 4) кремний

70. Не реагируют друг с другом

1) хлор и водород 2) кислород и кальций

o 3) азот и вода 4) железо и сера

71. С растворами гидроксида натрия и соляной кислоты взаимодействует 1) Ag 2) Mg 3) Fe 4) Al

72. Фосфор реагирует с 1) NaCl 2) O 2 3) KBr 4) Н 2

73 . Бром вытесняет другой галоген из раствора

1) хлорида натрия 2) иодида калия 3) фторида натрия 4) Фтороводорода

74. И магний, и сера реагируют с

1) щелочами 2) разбавленной серной кислотой 3) азотом 4) кислородом

75. Водород вступает в реакцию с 1) CuO 2) NaOH 3) NH 3 4) K 2 O

76. И кислород, и водород вступают в реакцию с 1) FeO 2) CuO 3) NH 3 4) H 2 S

77. И железо, и фосфор реагируют с 1) водородом 2) хлором 3) щелочами 4) соляной кислотой

78. С углеродом взаимодействует 1)оксид железа(III) 2)гидроксид натрия 3 соляная кислота 4)медь

79. С раствором бромида бария реагирует 1) ZnCl 2 2) KI 3) FeO 4) Cl 2

80. Водород не реагирует с 1) оксидом меди(II) 2) хлором 3) гидроксидом натрия 4) кислородом

81. Водород при нагревании вступает в химическую реакцию с

1) водой 2) оксидом меди (II) 3) хлоридом натрия 4) аммиаком

82. Водород из растворов кислот можно вытеснить

1) платиной 2) медью 3) магнием 4) серебром

83. Раствор гидроксида калия способен растворять 1) медь 2) магний 3) углерод 4) алюминий

84. В реакцию с водой при комнатной температуре вступает каждое из двух веществ:

1) магний и сера 2) алюминий и фосфор 3) натрий и кальций 4) кислород и углерод

85. С раствором сульфата меди(II) реагирует 1) серебро 2) ртуть 3) сера 4) магний

86. С разбавленной серной кислотой не реагирует

1) железо 2) цинк 3) медь 4) магний

87. Сера реагирует с каждым из двух веществ:

1) азот и цинк 2) кислород и оксид магния 3) гидроксид натрия и аммиак 4) водород и ртуть

88. Кислород реагирует с 1) NaOH 2) SO 2 3) FeCl 3 4) CO 2

89. Кислород реагирует с каждым из двух веществ:

1) CO и Mg 2) CO 2 и Mg 3) MgO и C 4) SiO 2 и P

90. И с магнием, и с водородом реагирует

1) хлор 2) оксид фосфора(V) 3) гидроксид кальция 4) сероводородная кислота

91. С водородом реагирует

1) аммиак 2) гидроксид натрия 3) сера 4) фосфорная кислота

92. Азот при небольшом нагревании может вступать в химическую реакцию с

1) серой 2) магнием 3) углеродом 4) железом

93. Хлор реагирует с 1) N 2 2) KF 3) NaI 4) O 2

94. С углеродом не реагирует

1) натрий 2) водород 3) оксид углерода(II) 4) серная кислота (конц.)

95. Водород образуется при взаимодействии раствора серной кислоты и

1) оксида натрия 2) карбоната натрия 3) меди 4) железа

96. Углерод не реагирует с

1) оксидом железа(II) 2) кислородом 3) водородом 4) хлоридом натрия

97. Хлор реагирует с 1) кислородом2)азотной кислотой 3)бромидом кальция4)сульфатом алюминия

98. С каждым из веществ – KOH, HCl, AgNO 3 – взаимодействует 1) Cu 2) Mg 3) Al 4) Fe

99. И хлор, и азот при нагревании реагируют с

1) соляной кислотой 2) гидроксидом натрия 3) водородом 4) магнием

100. При обычных условиях с водой не реагирует 1) хлор 2) кальций 3) фтор 4) сера

101. Водород может вступать в химическую реакцию с

1) аргоном 2) хлором 3) кремнием 4) железом

102. Окислительные свойства углерод проявляет при взаимодействии с

1) O 2 2) Ca 3) Fe 2 O 3 4) CuO

103. Водород реагирует с каждым из двух веществ:

1) H2S и O2 2) CuO и SO2 3) FeO и N2 4)NH3 и S

104. Хлор не вытесняет галоген из раствора

1) фторида натрия 2) бромида натрия 3) иодида натрия 4) бромоводорода

105. При взаимодействии сульфата меди(II) и цинка образуются

1) сера и оксид цинка2) медь и сульфат цинка 3)вода и сульфид цинка4)оксид цинка и сульфид меди

106. С кислородом реагирует 1) вода 2) оксид углерода(II) 3) оксид алюминия 4) нитрат натрия

107. Магний при комнатной температуре реагирует с

1) гидроксидом меди(II) 2) оксидом кальция 3) хлоридом цинка 4) водой

108. С разбавленным раствором щелочи реагирует

1) медь 2) алюминий 3) углерод 4) железо

109. Какой из указанных металлов проявляет наибольшую химическую активность в реакции с водой?

1) натрий 2) калий 3) цинк 4) магний

110. И с кислородом, и с водородом реагирует

1) оксид фосфора(V) 2) сера 3) вода 4) оксид алюминия

111. Выделение водорода не происходит при взаимодействии с цинком раствора

В периодической системе железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы.

Порядковый номер - 26, электронная формула 1s 2 2s 2 2p 6 3d 6 4s 2 .

Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s 2) и предпоследнем (3d 6). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и, иногда, +6.

Железо является вторым по распространенности металлом в природе (после алюминия). Наиболее важные природные соединения: Fe2O3x3H2O - бурый железняк;Fe2O3 - красный железняк;Fe3O4(FeO Fe2O3) - магнитный железняк;FeS2 - железный колчедан (пирит). Соединения железа входят в состав живых организмов.

Железо - серебристо серый металл, обладает большой ковкостью, пластичностью и сильными магнитными свойствами. Плотность железа - 7,87 г/см3, температура плавления 1539С.

Получение железа

В промышленности железо получают восстановлением его из железных руд углеродом (коксом) и оксидом углерода (II) в доменных печах.

Химизм доменного процесса следующий:

C + O 2 = CO 2 ,

3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2 ,

Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2 ,

FeO + CO = Fe + CO 2 .

В реакциях железо является восстановителем . Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становится активным и реагирует с ними:

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 Хлорид железа (III)

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (FeO x Fe 2 O 3) Оксид железа (II,III)

Fe + S = FeS Сульфид железа (II)

При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором:

3Fe + C = Fe 3 C Карбид железа (цементит)

3Fe + Si = Fe 3 Si Силицид железа

3Fe + 2P = Fe 3 P 2 Фосфид железа (II)

Во влажном воздухе железо быстро окисляется (коррозирует):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3 ,

Железо находится в середине электрохимического ряда напряжений металлов, поэтому является металлом средней активности . Восстановительная способность у железа меньше, чем у щелочных, щелочноземельных металлов и у алюминия. Только при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой:

3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2

Железо реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами, вытесняя из кислот водород:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

При обычной температуре железо не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею . При нагревании концентрированная H 2 SO 4 окисляет железо до сульфита железа (III):

2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III):

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O.

Концентрированная азотная кислота пассивирует железо.

Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Оксид железа (II) FeO - основной оксид, легко реагирует с кислотами, при этом образуются соли железа(II):

FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O

FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2 O

Гидроксид железа (II) Fe(OH) 2 - порошок белого цвета, не растворяется в воде. Получают его из солей железа (II) при взаимодействии их со щелочами:

FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4 ,

Fe(OH) 2 проявляет свойства основания, легко реагирует с кислотами:

Fe(OH) 2 + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 O,

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O.

При нагревании гидроксид железа (II) разлагается:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O.

Соединения со степенью окисления железа +2 проявляют восстановительные свойства, так как Fe 2+ легко окисляются до Fe +3: Fe +2 - 1e = Fe +3

Так, свежеполученный зеленоватый осадок Fe(OH) 2 на воздухе очень быстро изменяет окраску - буреет. Изменение окраски объясняется окислением Fe(OH) 2 в Fe(OH) 3 кислородом воздуха:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 .

Оксид железа (III) Fe 2 O 3 - порошок бурого цвета, не растворяется в воде.

Оксид железа (III) получают разложением гидроксида железа (III):

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H2O

Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства:

взаимодействует с кислотами и твердыми щелочами NaOH и KOH , а также с карбонатами натрия и калия при высокой температуре:

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O,

Fe 2 O 3 + 2OH - = 2FeO 2- + H2O,

Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2 .

Феррит натрия

Гидроксид железа (III) получают из солей железа (III) при взаимодействии их со щелочами:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl,

Гидроксид железа (III) является более слабым основанием, чем Fe(OH) 2 , и проявляет амфотерные свойства (с преобладанием основных). При взаимодействии с разбавленными кислотами Fe(OH) 3 легко образует соответствующие соли:

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + H 2 O

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Реакции с концентрированными растворами щелочей протекают лишь при длительном нагревании.:

Fe(ОН) 3 + КОН = К

Соединения со степенью окисления железа +3 проявляют окислительные свойства , так как под действием восстановителей Fe+3 превращается в Fe+2: Fe +3 + 1e = Fe +2.

Так, например, хлорид железа (III) окисляет йодид калия до свободного йода:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + 2KCl + I 2 0

Хром .

Хром находится в побочной подгруппе VI группы Периодической системы. Строение электронной оболочки хрома: Cr 3d 5 4s 1 . Степени окисления от +1 до +6, но наиболее устойчивые +2, +3, +6.

Массовая доля хрома в земной коре составляет 0,02%. Важнейшими минералами, входящими в состав хромовых руд, являются хромит, или хромистый железняк, и его разновидности, в которых железо частично заменено на магний, а хром - на алюминий.

Хром - серебристо серый металл. Чистый хром достаточно пластичный, а технический самый твердый из всех металлов.

Хром химически малоактивен . В обычных условиях он реагирует только с фтором (из неметаллов), образуя смесь фторидов. При высоких температурах (выше 600°C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором:

4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2Cr + N 2 = 2CrN

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

В азотной и концентрированной серной кислотах он пассивирует, покрываясь защитной оксидной пленкой. В хлороводородной и разбавленной серной кислотах растворяется, при этом, если кислота полностью освобождена от растворенного кислорода, получаются соли хрома(II), а если реакция протекает на воздухе - соли хрома (III): Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2 ; 2Cr + 6HCl + O 2 = 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2


ГАУ ДПО (ПК) С «Брянский областной центр оценки качества образования»

Демонстрационный вариант

для аттестации педагогических и руководящих работников Брянской области на подтверждение соответствия занимаемой должности

Химия

г. Брянск

А1. Электронную конфигурацию атома криптона имеет частица

1) Br − 2) Cl 5+ 3)Rb o 4) Se 4+

А2. Химическому элементу , электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 1 , отвечает общая формула высшего оксида

1) R 2 O 3 2)RO 2 3)R 2 O 4)RO 3

А3. Вещество с ковалентной полярной связью имеет формулу

1) S 8 2)NaCl 3)MgO 4) HCl

А4. Наибольшую степень окисления сера проявляет в соединении

1) SO 2 2)K 2 SO 3 3) Na 2 SO 4 4) K 2 S

А5. Молекулярную кристаллическую решётку имеет

1) поваренная соль 2) сода 3) алмаз 4) глюкоза

А6. В перечне веществ, формулы которых

А) С 5 Н 10 Б) С 4 Н 8 В) С 4 Н 6 Г) С 3 Н 6 Д) С 3 Н 4 Е) С 5 Н 8

к ацетиленовым углеводородам могут относиться

1) АВЕ 2) БГД 3) ВДЕ 4) ГДЕ

А7. Верны ли следующие суждения о железе?

А. Для железа характерна степень окисления, равная +8.

Б. Железо вытесняет медь из раствора сульфата меди (II)

А8. Азотной кислоте соответствует оксид, формула которого

1) NO 2)N 2 O 3 3) NO 2 4) N 2 O 5

А9. Железо вступает в реакцию с раствором

1) Hg(NO 3) 2 2) Mg(NO 3) 2 3) K 2 SO 4 4) ZnCl 2

А10. Оксид серы (VI) взаимодействует с каждым из двух веществ

1) P 2 O 5 и KOH 2) MgOи SO 2 3) NaOH и H 2 О 4) СО 2 и Ва(ОН) 2

А11. Хлороводородная кислота реагирует с каждым из двух веществ:

1) Cu(OH) 2 и Ag 2) NH 3 и CO 3) CaCO 3 и Fe 2 O 3 4) NaOH и Hg

А12. Верны ли следующие суждения о солях угольной кислоты?

А. Карбонаты образуются при взаимодействии щёлочи с избытком углекислого газа.

Б. В результате нагревания гидрокарбонатов образуются карбонаты.

А13. В схеме превращений веществами «Х» и «Y» являются

1) X -HCl иY - Ca(OH) 2

2) X - H 2 SO 4 иY - CaHPO 4

3) X - H 2 O иY - Ca(OH) 2

4) X - Ca(OH) 2 иY - CaH 2

А14. Изомером диметилового эфира является:

1) метаналь 2) метан 3) этанол 4) этилен

А15. Число σ-связей в молекуле тетрахлорметана равно

1)1 2) 2 3) 3 4) 4

А16. Свежеосаждённый гидроксид меди (II) взаимодействует с:

1) бензолом 2) этанолом 3) стиролом 4) глицерином

А17. Как муравьиная, так и пропионовая кислота реагируют с

1) фенолом 2) этаналем 3) этанолом 4) этилацетатом

А18. В схеме превращений

веществом «Х» является

1) 1,2-дибромэтан 2) бромэтан 3) 1,1-дибромэтан 4) ацетилен

А19. Верны ли следующие суждения о типах химических реакций?

А. Взаимодействие оксида серы (IV) с кислородом относят к эндотермическим реакциям.

Б. Разложение метана относят к экзотермическим реакциям

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

А20. С наибольшей скоростью происходит реакция между соляной кислотой и

1) CaCO 3 2) Zn 3) NaOH (р-р) 4) Fe(OH) 3

А21. Верны ли суждения о смещении равновесия в системе: 2 NO (г) + O 2 (г) ⇄ 2 NO 2 (г) + Q?

А. При повышении давления химическое равновесие в данной системе сместится в сторону продукта реакции.

Б. При увеличении концентрации оксида азота (II) равновесие системы сместится в сторону продукта реакции.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

А22. Электролитом является каждое из двух веществ:

1) хлорид бария, ацетат натрия

2) этанол, уксусная кислота

3) ацетон, хлорная кислота

4) бром, бензол

А23. К реакциям ионного обмена относится

1) СH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl

2) Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3) KOH + HCl = KCl + H 2 O

4) Cu(OH) 2 = CuO + H 2 О

А24. Окислительно-восстановительной является реакция между:

1) Са и Н 2 О 2) Р 2 О 3 и ВаО 3) Cl 2 O 7 и Н 2 O 4) Al 2 O 3 и Na 2 O

А25. Полному гидролизу подвергается

1) сульфид алюминия 2) сульфат натрия 3) хлорид меди (II) 4) нитрат железа (III)

А26. Пропан реагирует с веществом, формула которого

1) Н 2 O 2)HCl 3)Cl 2 4) H 2

А27. Пропанол-1 образуется при взаимодействии:

1) 1-хлорпропана со щелочью (водный раствор)

2) пропена со щелочью (водный раствор)

3) пропаналя с водой

4) дихлорпропана с водой

А28. Углекислый газ в сосуде можно обнаружить с помощью

1) палочки, смоченной соляной кислотой

2) горящей лучинки

3) влажной фенолфталеиновой бумажки

4) сухой фенолфталеиновой бумажки

А29. Только электролизом расплава соли в промышленности можно получить

1) натрий 2) цинк 3) хром 4) серебро

А30. Объём кислорода (н.у.), необходимый для полного сгорания 1 моль газообразного аммиака с образованием азота, равен

1) 12 л 2) 16,8 л 3) 18,4 л 4) 25,2 л

А31. Гидроксидом, который взаимодействует как с раствором кислоты, так и с раствором щёлочи, является

1) Mg(OH) 2 2) Cr(OH) 3 3) Ba(OH) 2 4) Ca(OH) 2

А32. И с раствором азотной кислоты, и с раствором гидроксида натрия взаимодействует

1) сульфат магния 2) сульфид аммония 3) хлорид калия 4) бромид свинца (II)

А33. В схеме превращений веществом «Y» является

1) сульфит железа (III) 2) сульфат железа (II) 3) сульфид железа (III) 4) сульфат железа (III)

А34. Изомером диэтилового эфира является:

1) пропанол-2 2) бутанол-1 3) пентанол-2 4) гексанол-3

А35. Атом кислорода в молекуле фенола образует

1) две σ-связи 2) одну σ-связь 3) одну σ- и одну π-связь 4) две π-связи

А36. Сера реагирует с каждым из двух веществ

1) О 2 и SiO 2 2) Cl 2 и NaCl 3) HCl и N 2 4) Fe и Н 2

Ключ

Вариант 1

1.Гидроксид кальция Са (ОН)2 реагирует с веществом, формула которого:

а) Н2 SO 4 ; б) K 2O ; в) NaCl ; г) NaOH

2. Общие свойства кислот не включают способность:

а) реагировать с основаниями;

б) реагировать с неметаллами;

в) реагировать с активными металлами с образованием солей;

г) изменять окраску индикатора

а) сульфат калия и гидроксид натрия;

б) хлорид натрия и серная кислота;

в) бромид бария и сульфат лития;

г) нитрат цинка и хлорид алюминия

4. Формула несолеобразующего оксида:

а) SO 3; б) N 2 O ; в) HgO ; г) P 2O 5;

5. Формула основного оксида:

а) N 2O 3 б) SO 2 в) Li 2 O г) Al 2O 3

6. С кислотами взаимодействует оксид:

а) серы (4); б) кальция ; в) азота(5); г) кремния

7. СО2 взаимодействует с каждым веществом пары:

а) HCl и MgO ; б) SO 3 и H 2O ; в) H 2 O и NaOH ; г) Na 2O и KCl

8. Вещество, формула которого FeCl 2 является солью:

б) сильного основания и слабой кислоты;

в) слабого основания и сильной кислоты;

9. Гидролизу по аниону подвергается соль:

а) хлорид кальция;

б) нитрат калия;

в) карбонат натрия;

г) сульфат аммония

10. Окислительно–восстановительной реакцией является реакция:

а) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O;

б ) H2 + Cl2 = 2HCl

в) NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O

г) K 2O + H 2O = 2 KOH

11. Реакция между железом и раствором сульфата меди(2) является реакцией:

а) замещения ; б) соединения; в) разложения; г) обмена

12. С наименьшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между соляной кислотой и металлом:

а) цинком; б) магнием; в) свинцом ; г) железом

13. Обратимой является реакция:

а) N 2 + 3 H 2 = 2 NH 3 ;

б) Ag NO3 + KCl = AgCl + KNO3;

в) Na2CO3 + 2HI = H2O + CO2 + 2NaI;

г) Mg(OH)2 + H2SO4 = Mg SO4 + 2H2O

14. Дана равновесная система:

FeO + H 2 = Fe + H 2O (г.) – 23 кДж/моль.

Равновесие сместится в сторону продуктов реакции:

а) при повышении давления;

б) при повышении температуры;

в) при понижении температуры;

г) понижении давления.

15. При комнатных условиях жидкостью является:

а) кремний; б) фосфор; в) бром ; г) кислород

16. Наиболее сильные основные свойства проявляет вещество, формула которого:

а) H 2S ; б) NH 3 ; в) HCl ; г) PH 3

17. В ряду элементов Na – Mg – Al – Si восстановительные свойства:

а) усиливаются; б) ослабевают ; в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

18. C раствором СuSO 4 будет реагировать каждый из металлов пары:

а) Fe и Al ; б) Pb и Zn ; в) Mg и Ag ; г) Hg и Ni

19. Кальций может взаимодействовать с каждым веществом пары:

а) сера и гидроксид натрия;

б) вода и кислород;

в) углерод и магний;

г) хлорид калия и серная кислота

20. Для протекторной защиты стального корпуса корабля от коррозии нельзя использовать:

а) магний;

б) алюминий;

в) медь;

Зачёт по неорганической химии (2курс)

Вариант 2

1.Водный раствор хлорида бария ВаCl 2 реагирует с веществом, формула которого:

а) Na 2 SO 4; б) Cu ; в) CaCO 3; г)KNO 3

2. Общими свойствами щелочей не является:

а) изменение окраски индикаторов;

б) взаимодействие с кислотными оксидами;

в) разложение при нагревании;

г) взаимодействие с кислотами

3. Химическая реакция возможна между водными растворами веществ:

а) серная кислота и силикат натрия;

б) гидроксид натрия и нитрат бария;

в) фосфорная кислота и сульфат калия;

г) хлорид кальция и нитрат меди(2)

4. Формула амфотерного оксида:

а) FeO ; б) Al2O3; в) CO 2; г) NO 2

5. Формула кислотного оксида:

а) P 2 O 5 б) NO в) CuO г) ZnO

6. С щелочами взаимодействует оксид:

а) бария; б) магния; в) азота(5 ); г) железа(2)

7. СаО взаимодействует с каждым веществом пары:

а) HCl и MgO ; б) H 2 SO 4 и H 2 O ; в) H 2O и KOH ; г) Na 2O и SiO 2

8. Вещество, формула которого K 2SO 3 является солью:

а) сильного основания и сильной кислоты;

б) сильного основания и слабой кислоты;

в) слабого основания и сильной кислоты;

г) слабого основания и слабой кислоты;

9. Гидролизу по катиону подвергается соль:

а) хлорид аммония;

б) карбонат калия;

в) нитрат натрия;

г) сульфат кальция

10. Окислительно–восстановительной не является реакция:

а) 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O;

б ) CaCO3 = CaO + CO2;

в) 2NaNO3 = 2NaNO2+ O2

г) SO2 + NO2 + H2O = H2SO4 + NO

11. Реакция между растворами хлорида бария и серной кислоты является реакцией:

а) замещения; б) соединения; в) разложения; г) обмена

12. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между соляной кислотой и металлом:

а) цинком; б) магнием ; в) свинцом; г) железом

13. Необратимой является реакция:

а) CuSO 4 + 2 KOH = Cu (OH )2 + K 2 SO 4 ;

б) N2 + O2 = 2NO;

в) 2CO + O2 = 2CO2 ;

г) MgBr2 +Na2SO4 = MgSO4 + 2NaBr

14. Химическое равновесие в системе

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 + Q

сместится в сторону синтеза аммиака при:

а) повышении температуры;

б) повышении давления;

г) понижении давления;

г) увеличении концентрации аммиака.

15. При комнатных условиях газом является:

а) бор; б) хлор ; в) бром; г) йод

16. Наиболее сильные кислотные свойста проявляет вещество, формула которого:

а) H 2O ; б) HF ; в) H 2S ; г) HCl

17. В ряду элементов Li – Na – K – Rb восстановительные свойства:

а) усиливаются ; б) ослабевают; в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

18. Разбавленная Н2SO 4 будет реагировать с каждым из металлов пары:

а) Pb и Fe ; б) Zn и Ag ; в) Сu и Ni ; г) М g и Al ;

19. Магний может взаимодействовать с каждым веществом пары:

а) бром и гидроксид натрия;

б) соляная кислота и кислород;

в) вода и сульфат кальция;

г) хлорид калия и азотная кислота

20. Железная конструкция будет защищена от электрохимической коррозии в воде, если на ней укрепить пластину:

а) из свинца; б) из кобальта; в) из меди; г) из магния.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует без нагревания.

1) хлорид цинка

2) сульфат меди(II)

4) разбавленная соляная кислота

5) оксид алюминия

Ответ: 24

Хлорид цинка относится к солям, а железо — к металлам. Металл реагирует с солью только в том случае, если он является более активным по сравнению с тем, который входит в состав соли. Определяется относительная активность металлов по ряду активности металлов (по-другому, ряду напряжений металлов). Железо в ряду активности металлов находится правее цинка, значит, оно менее активно и не способно вытеснить цинк из соли. То есть реакция железа с веществом №1 не идет.

Сульфат меди (II) CuSO 4 будет реагировать с железом, так как железо находится левее меди в ряду активности, то есть является более активным металлом.

Концентрированная азотная, а также концентрированная серная кислоты не способны без нагревания реагировать с железом, алюминием и хромом в виду такого явления, как пассивация: на поверхности данных металлов под действием указанных кислот образуется нерастворимая без нагревания соль, выполняющая роль защитной оболочки. Тем не менее, при нагревании эта защитная оболочка растворяется и реакция становится возможной. Т.е. так как указано, что нагрева нет, реакция железа с конц. HNO 3 не протекает.

Соляная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам-неокислителям. С кислотами-неокислителями с выделением водорода реагируют металлы, стоящие в ряду активности левее водорода. К таким металлам как раз относится железо. Вывод: реакция железа с соляной кислотой протекает.

В случае металла и оксида металла реакция, как и в случае с солью, возможна, если свободный металл активнее того, что входит в состав оксида. Fe, согласно ряду активности металлов, менее активен, чем Al. Это значит, Fe с Al 2 O 3 не реагирует.

1) азотная кислота

2) кислород

3) NaOH (водн.)

4) хлорид калия

5) иодид лития

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Пояснение:

Очевидно, что любая реакция простого вещества с любым другим веществом (веществами) является окислительно-восстановительной.

Бром (Br 2) прежде всего следует рассматривать как вещество с сильными окислительными свойствами. Реакций, в которых свободный бром проявляет восстановительные свойства крайне мало (взаимодействие со фтором, диспропорционирование в щелочи).

1) Азотная кислота содержит два элемента в высших степенях окисления (водород +1 и азот +5), т.е., очевидно они окислены бромом быть не могут. Кислород же, имеющий степень окисления -2, не может быть окислен Br 0 ввиду большей чем у брома электроотрицательности. Вывод реакция HNO 3 с Br 2 не протекает.

2) Кислород, хлор и бром — не реагируют между собой — все три указанных вещества могут проявлять практически только окислительные свойства и «не готовы» делиться электронами друг с другом. Вывод реакция O 2 c Br 2 не протекает.

3) NaOH (водн.). Из простых веществ с щелочами реагируют только Be, Zn, Al, Si, P, S и галогены. Бром — галоген, следовательно, реагирует с щелочью. При этом в зависимости от температуры несколько различаются продукты реакций:

2NaOH + Br 2 = NaBrO + NaBr + H 2 O (на холоду)

6NaOH + 3Br 2 t° > NaBrO 3 + 5NaBr + 3H 2 O

4) Хлорид калия. Свободный галоген реагирует с галогенидом металла в том случае, если исходный свободный галоген более электроотрицателен (находится выше в таблице Менделеева). Бром находится в таблице ниже, чем хлор, следовательно, реагировать с хлоридом калия не будет.

5) Аналогично пункту 4. Бром находится в таблице выше йода, следовательно реагирует с иодидом лития, вытесняя свободный йод:

Br 2 + 2LiI = I 2 + 2LiBr

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, с которыми в обычных условиях реагирует магний.

1) концентрированная серная кислота

2) хлорид бария

3) гидроксид натрия

4) нитрат цинка

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 14

Пояснение:

1) Концентрированная серная кислота реагирует при обычных условиях практически со всеми металлами кроме платины, золота и пассивирующихся металлов (Cr, Fe, Al). Магний — сильный восстановитель, поэтому восстановит S +6 до минимальной степени окисления серы -2 (H 2 S):

5H 2 SO 4(конц.) + 4Mg = 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

2) Хлорид бария с магнием не реагирует так как барий более активный металл, чем магний.

3) С гидроксидом натрия магний не реагирует, т.к. с щелочами из металлов реагируют только Be,Zn,Al

4) С нитратом цинка магний реагирует, т.к. магний более активен чем цинк, т.е. находится левее цинка в ряду активности:

Mg + Zn(NO 3) 2 = Mg(NO 3) 2 + Zn

5) С серой магний реагирует, но только при нагревании. Без нагревания реакция не протекает. Практически все реакции между твердыми веществами требуют нагревания.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых медь реагирует без нагревания.

1) разбавленная серная кислота

2) разбавленная азотная кислота

3) 10%-ная соляная кислота

4) раствор нитрата серебра

5) раствор нитрата железа (II)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Пояснение:

Медь относится к малоактивным металлам (расположена в ряду активности правее водорода). В связи с этим не реагирует с растворами кислот-неокислителей. По этой причине не подходит вариант ответа 1 и 3. Азотная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам окислителям, т.е. окисляет не водородом в степени окисления +1, а кислотообразующим элементом (азотом) в степени окисления +5. Это означает, что список металлов, с которыми может реагировать азотная кислота, распространяется не только на металлы, находящимися в ряду активности до водорода, но и на все металлы после (кроме платины и золота):

3Cu + 8HNO 3(разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Металл с солью может реагировать в том случае, если исходный свободный металл более активен, чем тот который содержится в исходной соли. Поскольку медь более активна, чем серебро, то ее реакция с нитратом серебра возможна и протекает в соответствии с уравнением:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag

Поскольку медь менее активна, чем железо, то ее реакция с солями железа (II) невозможна.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует при комнатной температуре.

1) HCl (разб.)

3) H 2 SO 4 (разб.)

5) H 2
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13
Хром — металл, расположенный в ряду активности до водорода. По этой причине реагирует практически со всем кислотами, включая кислоты-неокислители. Среди представленного списка кислотами-неокислителями являются разбавленные растворы серной и соляной кислот. Обе реакции протекают по типу замещения с выделением водорода:чно Fe, Al). Реакция между пассивирующимися металлами и концентрированной серной или концентрированной азотной кислотами возможна лишь при сильном нагревании.
С водой из металлов реагируют при комнатной температуре только щелочные и щелочно-земельные металлы. Хром, будучи металлом средней активности (расположен между Al и H), реагирует с перегретым водяным паром в раскаленном состоянии, образуя оксид металла и водород.
Азот при комнатной температуре реагирует лишь с единственным металлом — литием.
Водород при комнатной температуре с металлами не реагирует. При нагревании водород способен реагировать с щелочными и щелочноземельными металлами.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует при обычных условиях.

1) сера (кр.)

2) серная кислота (конц., хол.)

3) нитрат цинка (р-р)

4) нитрат меди (II) (р-р)

5) серная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 45

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует бром.

1) фторид калия

2) иодид калия

3) хлорид калия

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кальций.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует фосфор.

1) концентрированная соляная кислота

2) разбавленная серная кислота

3) концентрированная азотная кислота

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид калия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует хлор.

1) хлорид железа (II)

2) хлорид железа (III)

3) фторид железа (III)

4) фторид натрия

5) бромид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых цинк реагирует без нагревания.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кремний.

1) оксид магния

2) водород

3) кислород

4) гидроксид натрия

5) гидроксид алюминия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 34

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует без нагревания.

1) хлорид железа (III)

2) концентрированная серная кислота

3) разбавленная серная кислота

4) гидроксид цинка

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых азот может реагировать при нагревании.

2) водород

4) концентрированная серная кислота

5) концентрированная азотная кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 12

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и водород, и хлор.

3) гидроксид кальция

4) металлический кальций

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 45

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, в каждом из которых растворяются и железо, и медь.

1) серная кислота (разб., гор.)

2) серная кислота (конц., гор.)

3) серная кислота (конц., хол.)

4) серная кислота (разб., хол.)

5) азотная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и сера, и хлор.

4) кислород

5) оксид углерода (IV)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и алюминий, и фосфор.

МАГНИЙ (Magnesium ) Mg , химический элемент 2-й ( IIa ) группы Периодической системы. Атомный номер 12, относительная атомная масса 24,305. Природный магний состоит из трех природных изотопов 24 Mg (78,60%), 25 Mg (10,11%) и 26 Mg (11,29%). Степень окисления +2, очень редко +1. История открытия элемента. Соединения магния были известны человеку очень давно. Магнезитом (по-гречески Magnhsia oliqV ) называли мягкий белый, мылкий на ощупь минерал (мыльный камень, или тальк), который находили в районе Магнезии в Фессалии. При прокаливании этого минерала получали белый порошок, который стали именовать белой магнезией. В 1695 Н.Гро, выпаривая минеральную воду Эпсомского источника (Англия), получил соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием ( MgSO 4 ·7 H 2 O ). Спустя несколько лет выяснилось, что при взаимодействии с содой или поташом эта соль образует белый рыхлый порошок, такой же, какой образуется при прокаливании магнезита.

В 1808 английский химик и физик Гемфри Дэви при электролизе слегка увлажненной белой магнезии с окисью ртути в качестве катода получил амальгаму нового металла, способного образовывать белую магнезию. Его назвали магнием. Дэви получил загрязненный металл, а чистый магний был выделен лишь в 1829 французским химиком Антуаном Бюсси (

Bussy Antoine ) (1794–1882). Распространение магния в природе и его промышленное извлечение. Магний есть в кристаллических горных породах в виде нерастворимых карбонатов или сульфатов, а также (в менее доступной форме) в виде силикатов. Оценка его общего содержания существенно зависит от используемой геохимической модели, в частности, от весовых отношений вулканических и осадочных горных пород. Сейчас используются значения от 2 до 13,3%. Возможно, наиболее приемлемым является значение 2,76%, которое по распространенности ставит магний шестым после кальция (4,66%) перед натрием (2,27%) и калием (1,84%).

Большие области суши, такие как Доломитовые Альпы в Италии состоят преимущественно из минерала доломита

MgCa (CO 3) 2 . Там встречаются и осадочные минералы магнезит MgCO 3 , эпсомит MgSO 4 ·7 H 2 O , карналлит K 2 MgCl 4 ·6 H 2 O , лангбейнит K 2 Mg 2 (SO 4) 3 .

Залежи доломита есть во многих других районах, в том числе в Московской и Ленинградской областях. Богатые месторождения магнезита найдены на Среднем Урале и в Оренбургской области. В районе г.Соликамска разрабатывается крупнейшее месторождение карналлита. Силикаты магния представлены базальтовым минералом оливином (

Mg , Fe ) 2 (SiO 4), мыльным камнем (тальк) Mg 3 Si 4 O 10 (OH ) 2 , асбестом (хризотил) Mg 3 Si 2 O 5 (OH ) 4 и слюдой. Шпинель MgAl 2 O 4 относится к драгоценным камням.

Большое количество магния содержится в водах морей и океанов и в природных рассолах (см . ХИМИЯ ГИДРОСФЕРЫ ). В некоторых странах именно они являются сырьем для получения магния. По содержанию в морской воде из металлических элементов он уступает только натрию. В каждом кубометре морской воды содержится около 4 кг магния. Магний есть и в пресной воде, обусловливая, наряду с кальцием, ее жесткость.

Магний всегда содержится в растениях, так как входит в состав хлорофиллов.

Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического магния. Магний – серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий, пластичный и ковкий. Его прочность и твердость минимальны по распространенности для литых образцов, выше – для прессованных.

В обычных условиях магний устойчив к окислению за счет образования прочной оксидной пленки. Вместе с тем он активно реагирует с большинством неметаллов, особенно при нагревании. Магний воспламеняется в присутствии галогенов (при наличии влаги), образуя соответствующие галогениды, и горит ослепительно ярким пламенем на воздухе, превращаясь в оксид MgO и нитрид Mg 3 N 2:

Mg (к) + O 2(г) = 2 MgO (к) ; D G ° = –1128 кДж/моль Mg (к) + N 2(т) = Mg 3 N 2(к) ; D G ° = –401 кДж/моль

Несмотря на невысокую температуру плавления (650° С), расплавить магний на воздухе невозможно.

При действии водорода под давлением 200 атм при 150° С магний образует гидрид

MgH 2 . С холодной водой магний не реагирует, но из кипящей воды вытесняет водород и образует гидроксид Mg (OH ) 2: Mg + 2 H 2 O = Mg (OH ) 2 + H 2

По окончании реакции величина рН (10,3) образовавшегося насыщенного раствора гидроксида магния отвечает равновесию:

Mg (OH ) 2(т) Mg 2+ + 2 OH – ; ПР = 6,8·10 –12

Оксидная пленка на поверхности магния не устойчива в слабокислотной среде, поэтому магний разрушается под действием горячего концентрированного раствора хлорида аммония:

Mg + 2NH 4 Cl = MgCl 2 + 2NH 3 – + H 2 При действии водяного пара продуктами являются оксид или гидроксид магния и водород.

Магний легко реагирует с кислотами, давая соответствующие соли:

Mg + 2 H 3 O + = Mg 2+ + H 2 + 2 H 2 O

Холодные концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют магний. Он устойчив также к действию фтороводорода и фтороводородной кислоты благодаря образованию защитной пленки фторида магния.

Аммиак взаимодействует с магнием при повышенной температуре с образованием нитрида магния. Метанол реагирует с магнием при 200° С с образованием метилата магния

Mg (OMe ) 2 , а этанол (активированный следовыми количествами иода) взаимодействует подобным образом уже при комнатной температуре. Алкил- и арилгалогениды RX вступают в реакцию с магнием с образованием реактивов Гриньяра RMgX .

Магний производится в больших количествах электролизом расплава смеси хлоридов магния, калия и натрия или кремнийтермическим восстановлением. Для электролитического процесса используется или расплавленный безводный хлорид магния

MgCl 2 (при 750° С), или (при несколько более низкой температуре) частично гидратированный хлорид магния, выделенный из морской воды. Содержание хлорида магния в расплаве составляет 5–8%. При снижении концентрации уменьшается выход магния по току, а при ее повышении – увеличивается расход электроэнергии. Процесс идет в специальных ваннах-электролизерах. Расплавленный магний всплывает на поверхность ванны, откуда его время от времени выбирают вакуум-ковшом и затем разливают по формам.

Полученный магний, содержащий около 0,1% примесей, очищают переплавкой с флюсами, зонной плавкой или возгонкой в вакууме.

В кремнийтермическом процессе используется прокаленный доломит и ферросилиций при пониженном давлении и температуре 1150° С. В качестве восстановителя применяют также карбид кальция при 1280–1300° С (карбидотермический способ) или углерод выше 2100° С (карбидотермический способ):

MgO + C Mg + CO

В последнем случае образующую смесь монооксида углерода и паров магния необходимо быстро охлаждать инертным газом для предотвращения обратной реакции.

Мировое производство магния приближается к 400 тыс. т в год. Главными производителями являются США (43%), страны СНГ (26%) и Норвегия (17%). В последние годы резко наращивает экспорт магния Китай. В России одним из крупнейших производителей магния являются

титано-магниевый комбинат в г.Березники (Пермская обл.) и Соликамский магниевый завод. Производство магния разворачивается также в г. Асбест.

Магний – самый легкий конструкционный материал, используемый в промышленных масштабах. Его плотность (1,7 г см –3) составляет менее двух третей плотности алюминия. Сплавы магния весят вчетверо меньше стали. Кроме того, магний прекрасно обрабатывается и может быть отлит и переделан любыми стандартными методами металлообработки (прокатка, штамповка, волочение, ковка, сварка, пайка, клепка). Поэтому его основная область применения – в качестве легкого конструкционного металла.

Магниевые сплавы обычно содержат более 90% магния, а также 2–9% алюминия, 1–3% цинка и 0,2–1% марганца. Сохранение прочности при высокой температуре (до 450° С) заметно улучшается при сплавлении с редкоземельными металлами (например, празеодимом и неодимом) или торием. Эти сплавы можно использовать для корпусов автомобильных двигателей, а также фюзеляжей и шасси самолетов. Магний применяют не только в авиации, но и для изготовления лестниц, мостков в доках, грузовых платформ, транспортеров и подъемников, а также в производстве фотографического и оптического оборудования.

В промышленный алюминий добавляют до 5% магния для улучшения механических свойств, свариваемости и устойчивости к коррозии. Магний также применяют для катодной защиты других металлов от коррозии, как поглотитель кислорода и восстановитель при производстве бериллия, титана, циркония, гафния и урана. Смеси порошка магния с окислителями используют в пиротехнике для приготовления осветительных и зажигательных составов.

Соединения магния. Преобладающая степень окисления (+2) для магния обусловлена его электронной конфигурацией, энергиями ионизации и размерами атома. Степень окисления (+3) невозможна, так как третья энергия ионизации составляет для магния 7733 кДж моль –1 . Эта энергия гораздо выше, чем можно компенсировать образованием дополнительных связей, даже если они будут преимущественно ковалентными. Причины неустойчивости соединений магния в степени окисления (+1) менее очевидны. Оценка энтальпии образования таких соединений показывает, что они должны быть устойчивыми по отношению к составляющим их элементам. Причиной того, что соединения магния( I ) не устойчивы, является гораздо более высокое значение энтальпии образования соединений магния( II ), что должно привести к быстрому и полному диспропорционированию: Mg (к) + Cl 2 (г) = MgCl 2 (к); D Н° обр = –642 кДж/(моль MgCl 2) Mg (к) + Cl 2 (г) = 2 MgCl (к); D Н° обр = –250 кДж/(2 моль MgCl ) MgCl (к) = Mg (к) + MgCl 2 (к); D Н° диспроп = –392 кДж/(2 моль MgCl )

Если будет найден путь синтеза, который затруднит диспропорционирование, такие соединения, возможно, будут получены. Имеются некоторые доказательства образование частиц магния(

I ) при электролизе на магниевых электродах. Так, при электролизе NaCl на магниевом аноде выделяется водород, а количество магния, потерянное анодом, соответствует заряду +1,3. Аналогично при электролизе водного раствора Na 2 SO 4 количество выделившегося водорода соответствует окислению воды ионами магния, заряд которых соответствует +1,4.

Большинство солей магния хорошо растворяются в воде. Процесс растворения сопровождается незначительным гидролизом. Полученные растворы имеют слабокислотную среду:

2+ + H 2 O + + H 3 O + Соединения магния со многими неметаллами, в том числе с углеродом, азотом, фосфором, серой необратимо гидролизуются водой.

Гидрид магния состава М

g Н 2 представляет собой полимер с мостиковыми атомами водорода. Координационное число магния в нем равно 4. Такое строение приводит к резкому снижению термической устойчивости соединения. Гидрид магния легко окисляется кислородом воздуха и водой. Эти реакции сопровождаются большим выделением энергии.

Нитрид магния

Mg 3 N 2 . Образует желтоватые кристаллы. При гидролизе нитрида магния образуется гидрат аммиака: Mg 3 N 2 + 8H 2 O = 3Mg(OH) 2 + 2NH 3 · H 2 O Если гидролиз нитрида магния проводить в щелочной среде, гидрат аммиака не образуется, а выделяется газообразный аммиак. Гидролиз в кислотной среде приводит к образованию катионов магния и аммония: Mg 3 N 2 + 8 H 3 O + = 3 Mg 2+ + 2 NH 4 + + 8 H 2 O

Магния оксид

MgO называют жженой магнезией. Его получают обжигом магнезита, доломита, основного карбоната магния, гидроксида магния, а также прокаливанием бишофита MgCl 2 ·6 H 2 O в атмосфере водяного пара.

Реакционная способность оксида магния зависит от температуры его получения. Оксид магния, приготовленный при 500–700

° С, называют легкой магнезией. Он легко реагирует с разбавленными кислотами и водой с образованием соответствующих солей или гидроксида магния, поглощает диоксид углерода и влагу из воздуха. Оксид магния, полученный при 1200–1600 ° С носит название тяжелой магнезии. Он характеризуется кислотостойкостью и водостойкостью.

Оксид магния широко используется как жаростойкий материал. Он отличается одновременно высокой теплопроводностью и хорошими электроизолирующими свойствами. Поэтому это соединение применяется в изолирующих радиаторах для местного нагрева.

Более легкие сорта магнезий используют для приготовления магнезиального цемента и строительных материалов на его основе, а также в качестве вулканизирующего агента в резиновой промышленности.

Гидроксид магния

Mg (OH ) 2 образует бесцветные кристаллы. Растворимость этого соединения невелика (2·10 –4 моль/л при 20° С). Его можно перевести в раствор действием солей аммония: Mg(OH) 2 + 2NH 4 Cl = MgCl 2 + 2NH 3 ·H 2 O Гидроксид магния термически неустойчив и при нагревании разлагается: Mg (OH ) 2 = MgO + H 2 O

В промышленных масштабах гидроксид магния получают осаждением известью из морской воды и природных рассолов.

Гидроксид магния является мягким основанием, которое в виде водного раствора (магнезиальное молоко) широко используется для снижения кислотности желудочного сока. При этом, несмотря на мягкость,

Mg (OH ) 2 нейтрализует кислоты в 1,37 раз больше, чем гидроксид натрия NaOH и в 2,85 раз больше, чем гидрокарбонат натрия NaHCO 3 .

Его используют также для получения оксида магния, рафинирования сахара, очистки воды в котельных установках, в качестве компонента зубных паст.

Карбонат магния

MgCO 3 образует бесцветные кристаллы. Он встречается в природе в безводном виде (магнезит). Кроме того, известны пента-, три- и моногидраты карбоната магния.

Растворимость карбоната магния в отсутствие диоксида углерода составляет около 0,5 мг/л. В присутствии избытка диоксида углерода и воды карбонат магния переходит в растворимый гидрокарбонат, а при кипячении происходит обратный процесс. С кислотами карбонат и гидрокарбонат взаимодействуют с выделением диоксида углерода и образованием соответствующих солей. При нагревании карбонат магния, не плавясь, разлагается:

MgCO 3 = MgO + CO 2

Этот процесс используют для получения оксида магния. Кроме того, природный карбонат магния является исходным сырьем для получения металлического магния и его соединений. Его используют также в качестве удобрений и для снижения кислотности почв.

Рыхлый порошок карбоната магния засыпают между двойными стенками хранилищ для жидкого кислорода. Эта теплоизоляция дешева и надежна.

Сульфат магния

MgSO 4 известен в безводном состоянии, а также в виде различных гидратов. В природе встречаются кизерит MgSO 4 · H 2 O , эпсомит MgSO 4 ·7 H 2 O и гексагидрат MgSO 4 ·6 H 2 O .

В медицине используется гептагидрат сульфата магния

MgSO 4 ·7 H 2 O , широко известный под названиями английская или горькая соль. Это соединение обладает слабительным действием. При внутримышечных или внутривенных вливаниях сульфат магния снимает судорожное состояние, уменьшает спазмы сосудов.

Сульфат магния применяют в текстильной и бумажной промышленности как протраву при крашении, а также в качестве утяжелителя хлопка и шелка и наполнителя бумаги. Он служит сырьем для получения оксида магния.

Нитрат магния

Mg (NO 3) 2 представляют собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. Растворимость в воде при 20° С составляет 73,3 г на 100 г. Из водных растворов кристаллизуется гексагидрат. Выше 90° С он обезвоживается до моногидрата. Затем происходит отщепление воды с частичным гидролизом и разложение до оксида магния. Этот процесс используется при синтезе оксида магния особой чистоты. Из нитрата магния получают нитраты других металлов, а также различные соединения магния. Кроме того, нитрат магния входит в состав сложных удобрений и пиротехнических смесей.

Перхлорат магния

Mg (ClO 4) 2 образует очень гигроскопичные бесцветные кристаллы. Он хорошо растворим в воде (99,6 г на 100 г) и органических растворителях. Из водных растворов кристаллизуется гексагидрат. Концентрированные растворы перхлората магния в органических растворителях и его сольваты с молекулами восстановителей взрывоопасны.

Частично гидратированный перхлорат магния, содержащий 2–2,5 молекул воды, выпускают под коммерческим названием «ангидрон». Для получения безводного перхлората магния его сушат в вакууме при 200–300° С. Его используют как осушитель газов. Он поглощает не только пары воды, но и аммиак, пары спиртов, ацетона и других полярных веществ.

Перхлорат магния применяют в качестве катализатора ацилирования по реакции Фриделя – Крафтса, а также как окислитель в микроанализе.

Фторид магния

MgF 2 мало растворим в воде (0,013 г в 100 г при 25° С). Он встречается в природе в виде минерала селаита. Получают фторид магния взаимодействием сульфата или оксида магния с фтороводородной кислотой или хлорида магния с фторидом калия или аммония.

Фторид магния входит в состав флюсов, стекол, керамики, эмалей, катализаторов, смесей для получения искусственной слюды и асбеста. Кроме того, он является оптическим и лазерным материалом.

Хлорид магния

MgCl 2 является одной из наиболее промышленно важных солей магния. Его растворимость составляет 54,5 г на 100 г воды при 20° С. Концентрированные водные растворы хлорида магния растворяют оксид магния. Из полученных растворов кристаллизуются MgCl 2 ·mMg (OH ) 2 ·nH 2 O . Эти соединения входят в состав магнезиальных цементов.

Хлорид магния образует кристаллогидраты с 1, 2, 4, 6, 8 и 12 молекулами воды. С ростом температуры число молекул кристаллизационной воды уменьшается.

В природе хлорид магния встречается в виде минералов бишофита

MgCl 2 ·6 H 2 O , хлормагнезита MgCl 2 , а также карналлита. Он содержится в морской воде, рапе соляных озер, некоторых подземных рассолах.

Безводный хлорид магния используют в производстве металлического магния и оксида магния, гексагидрат – для получения магнезиальных цементов. Водный раствор хлорида магния применяют как хладагент и антифриз. Он служит средством против обледенения летных полей аэродромов, железнодорожных рельсов и стрелок, а также против смерзания угля и руд. Раствором хлорида магния пропитывают древесину для придания ей огнестойкости.

Бромид магния

MgBr 2 хорошо растворим в воде (101,5 г на 100 г при 20° С). Из водных растворов кристаллизуется от –42,7 до 0,83° С в виде декагидрата, при более высокой температуре – в виде гексагидрата. Он образует многочисленные кристаллосольваты, такие как MgB 2 ·6 ROH (R = Me , Et , Pr ), MgBr 2 ·6 Me 2 CO , MgBr 2 ·3 Et 2 O , а также аммины MgBr 2 · nNH 3 ( n = 2–6).

Комплексные соединения магния . В водных растворах ион магния существует в виде аквакомплекса [

Mg (H 2 O ) 6 ] 2+ . В неводных растворителя, например в жидком аммиаке, ион магния образует комплексы с молекулами растворителя. Из таких растворов обычно кристаллизуются сольваты солей магния. Известно несколько галогенидных комплексов типа MX 4 2– , где Х – галогенид-анион.

Среди комплексных соединений магния особое значение имеют хлорофиллы, являющиеся модифицированными порфириновыми комплексами магния. Они являются жизненно важными для фотосинтеза в зеленых растениях.

Магнийорганические соединения . Для магния получены многочисленные соединения, содержащие связи металл – углерод. Особенно много исследований посвящено реактивам Гриньяра

RMgX (X = Cl , Br , I ).

Реактивы Гриньяра – самые важные металлоорганические соединения магния и, вероятно, наиболее используемые металлоорганические реагенты. Это связано с легкостью их получения и синтетической разносторонности. Установлено, что в растворе эти соединения могут содержать разнообразные химические частицы, находящиеся в подвижном равновесии.

Реактивы Гриньяра обычно получают медленным добавлением органического галогенида к взвеси магниевых стружек в соответствующем растворителе при интенсивном перемешивании и полном отсутствии воздуха и влаги. Реакция обычно начинается медленно. Она может быть инициирована маленьким кристалликом иода, который разрушает защитный слой на поверхности металла.

Реактивы Гриньяра широко применяются для синтеза спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, эфиров и амидов и, вероятно, являются самыми важными реагентами для создания связей углерод–углерод, а также связей между атомами углерода и других элементов (азот, кислород, сера и т.д.).

Соединения

R 2 Mg обычно разлагаются при нагревании. В кристаллическом состоянии они имеют структуру линейных полимеров с мостиковыми алкильными группами. Соединение MgMe 2 представляет собой нелетучий полимер, устойчивый до ~250° С, не растворимый в углеводородах и лишь немного растворимый в эфире. Соединение MgEt 2 и более высокие гомологи очень похожи на MgMe 2 , но они разлагаются при более низкой температуре (175–200° С), образуя соответствующий алкен и MgH 2 по реакции, обратной их получению. Похож на них и MgPh 2 ; он не растворим в бензоле, растворяется в эфире с образованием мономерного комплекса MgPh 2 ·2 Et 2 O и разлагается при 280° С с образованием Ph 2 и металлического магния. Биологическая роль магния. Зеленые листья растений содержат хлорофиллы, которые представляют собой магнийсодержащие порфириновые комплексы, участвующие в фотосинтезе.

Магний также тесно вовлечен в биохимические процессы в организмах животных. Ионы магния необходимы для инициирования ферментов, отвечающих за превращения фосфатов, для переноса нервного импульса и для метаболизма углеводов. Они также участвуют в сокращении мышц, которое инициируется ионами кальция.

Несколько лет назад ученые Миннесотского университета в США установили, что яичная скорлупа тем прочнее, чем больше она содержит магния.

В организме взрослого человека массой 65 кг содержится около 20 г магния (в основном, в виде ионов). Большая его часть сосредоточена в костях. Во внутриклеточной жидкости присутствуют комплексы магния с АТФ и AДФ.

Суточная потребность в этом элементе составляет 0,35 г. При однообразном питании, нехватке зеленых овощей и фруктов, а также при алкоголизме нередко возникает дефицит магния. Особенно богаты магнием абрикосы, персики и цветная капуста. Есть он и в обычной капусте, картофеле, помидорах.

Статистика утверждает, что у жителей районов с более теплым климатом спазмы кровеносных сосудов случаются реже, чем у северян. Считают, что причиной этого являются особенности питания в холодных краях. Они едят меньше фруктов и овощей, а, значит, получают меньшее количество магния.

Исследования французских биологов показали, что в крови уставших людей содержится меньше магния, чем у отдохнувших. Считают, что диета, богатая магнием должна помочь медикам в борьбе с таким серьезным недугом, как переутомление.

Елена

Савинкина ЛИТЕРАТУРА Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements , Oxford: Butterworth, 1997
Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия : Пер. с нем. М., Мир, 2000