Задание 8 ЕГЭ по химии проверяет знание химических свойств оснований и амфотерных гидроксидов. В этом задании требуется продемонстрировать понимание химических реакций, в которые вступают основания и амфотерные гидроксиды, и умение составлять уравнения соответствующих реакций.
Основания – это сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH⁻. Общая формула: M(OH)n.
Основания классифицируют по разным признакам:
Основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):
Основания взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды:
Щёлочи взаимодействуют с растворимыми солями, если в результате реакции образуется осадок или выделяется газ:
Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид металла и воду:
Щёлочи (кроме LiOH) не разлагаются при нагревании.
Гидроксид аммония NH₄OH (раствор аммиака в воде) разлагается при нагревании на аммиак и воду: NH₄OH = NH₃↑ + H₂O
Амфотерные гидроксиды – это гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные свойства. К ним относятся: Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Cr(OH)₃, Be(OH)₂, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂.
Амфотерные гидроксиды взаимодействуют с кислотами как основания, образуя соль и воду:
Амфотерные гидроксиды взаимодействуют с растворами щелочей как кислоты, образуя комплексные соединения:
При сплавлении с твердыми щелочами:
Амфотерные гидроксиды разлагаются при нагревании на оксид металла и воду:
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Zn → ZnO → Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]
Ответ:
1) 2Zn + O₂ = 2ZnO
2) ZnO + H₂O = Zn(OH)₂
3) Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]
Для осуществления данных превращений необходимо составить уравнения соответствующих реакций:
1) Превращение Zn → ZnO:
Цинк как металл может взаимодействовать с кислородом при нагревании с образованием оксида цинка:
2Zn + O₂ = 2ZnO
2) Превращение ZnO → Zn(OH)₂:
Оксид цинка является амфотерным оксидом. Он не взаимодействует с водой напрямую, но можно получить гидроксид цинка косвенным путем, например, через реакцию с кислотой с последующим осаждением гидроксида щелочью:
ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O
ZnCl₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂↓ + 2NaCl
Или можно записать суммарное уравнение:
ZnO + H₂O = Zn(OH)₂
3) Превращение Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]:
Гидроксид цинка является амфотерным гидроксидом и может взаимодействовать с избытком щелочи с образованием комплексного соединения:
Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]
Определите, с какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать гидроксид алюминия: HCl, NaOH, CuSO₄, CO₂, H₂O. Напишите уравнения возможных реакций.
Ответ:
1) Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O
2) Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]
Гидроксид алюминия Al(OH)₃ является амфотерным гидроксидом. Амфотерные гидроксиды могут взаимодействовать как с кислотами, так и с основаниями.
1) Взаимодействие с соляной кислотой:
Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O
2) Взаимодействие с гидроксидом натрия:
Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]
3) С сульфатом меди CuSO₄ гидроксид алюминия не взаимодействует, так как это соль, а амфотерные гидроксиды не вступают в реакции обмена с солями.
4) С углекислым газом CO₂ гидроксид алюминия не взаимодействует, так как амфотерные гидроксиды не реагируют с кислотными оксидами.
5) С водой H₂O гидроксид алюминия не взаимодействует, так как он нерастворим в воде.
| Тип гидроксида | Взаимодействие с кислотами | Взаимодействие с основаниями | Взаимодействие с солями | Разложение при нагревании |
|---|---|---|---|---|
| Щёлочи | Образуют соль и воду | Не взаимодействуют | Взаимодействуют, если образуется осадок или выделяется газ | Не разлагаются (кроме LiOH) |
| Нерастворимые основания | Образуют соль и воду | Не взаимодействуют | Не взаимодействуют | Разлагаются на оксид металла и воду |
| Амфотерные гидроксиды | Образуют соль и воду | Образуют комплексные соединения | Не взаимодействуют | Разлагаются на оксид металла и воду |
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 8.