Задание 9: Химические свойства оснований, кислот, амфотерных гидроксидов и солей
Тема кодификатора ОГЭ: Химические свойства простых веществ, оксидов, оснований, кислот, амфотерных гидроксидов и солей.
Девятое задание проверяет ваше умение сопоставлять реагирующие вещества и классы соединений. Для успешного решения этого задания необходимо чётко знать, с какими веществами взаимодействует каждый класс.
1. Химические свойства кислот
- С металлами: реагируют только металлы, стоящие в ряду активности до водорода (H). При этом выделяется водород и образуется соль.
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
Исключения: азотная кислота (HNO₃) и концентрированная серная кислота (H₂SO₄) реагируют иначе и водород не выделяют! - С основными и амфотерными оксидами: образуется соль и вода.
CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O - С основаниями и амфотерными гидроксидами (реакция нейтрализации): образуется соль и вода. Реакция идёт практически всегда.
NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂OAl(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O - С солями: реакция идёт, если образуется осадок или выделяется газ (вытесняется более слабая кислота).
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O(выделение углекислого газа)BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl(выпадение белого осадка)
2. Химические свойства оснований
Основания по растворимости делятся на щёлочи (растворимые: LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂ и т.д.) и нерастворимые основания (Cu(OH)₂, Fe(OH)₂ и др.). Их свойства различаются.
Свойства щелочей (растворимых оснований)
- С кислотными оксидами: образуют соль и воду.
2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O - С кислотами (нейтрализация):
KOH + HCl → KCl + H₂O - С амфотерными оксидами и гидроксидами:
В растворе образуются комплексные соли:2NaOH + Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]
При сплавлении образуются обычные соли (цинкаты, алюминаты) и вода:2NaOH + Zn(OH)₂ → Na₂ZnO₂ + 2H₂O - С растворимыми солями: реакция идёт только если образуется осадок или выделяется газ.
CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄(синий осадок)NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O(газ с резким запахом)
Свойства нерастворимых оснований
- С сильными кислотами:
Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O - Разложение при нагревании: распадаются на соответствующий основный оксид и воду.
Cu(OH)₂ →(t) CuO + H₂O
3. Химические свойства амфотерных гидроксидов
- Как основания: реагируют с сильными кислотами.
Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O - Как кислоты: реагируют с щелочами.
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄](в водном растворе) - Разложение при нагревании: подобно нерастворимым основаниям, разлагаются на оксид и воду.
2Al(OH)₃ →(t) Al₂O₃ + 3H₂O
4. Химические свойства солей
Реакции с участием солей в основном протекают по типу ионного обмена. Правило для солей: "реакция идёт до конца, если есть осадок, газ или вода".
- С металлами: более активный металл (левее в ряду напряжений) вытесняет менее активный из раствора соли.
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu(Железо активнее меди) - С щелочами: реакция идёт, если соль растворима и образуется осадок (неразрешимое основание).
FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl(Бурый осадок) - С кислотами: более сильная или менее летучая кислота вытесняет слабую/летучую, либо выпадает осадок.
AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃(Белый творожистый осадок) - С другими солями: обе исходные соли должны быть растворимы, а в результате должен выпасть осадок.
BaCl₂ + K₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2KCl
5. Сводная таблица взаимодействия классов
В этой таблице "+" означает, что реакция обычно протекает, а "–" — реакция не идёт.
| Реагенты | Кислоты | Щёлочи | Нерастворимые основания | Соли |
|---|---|---|---|---|
| Кислоты | – | + (соль + вода) | + (соль + вода) | + (если осадок/газ) |
| Щёлочи | + (соль + вода) | – | – | + (если осадок/газ) |
| Амфотерные гидроксиды | + (соль + вода) | + (комплексная соль) | – | – |
| Металлы (до H) | + (соль + H₂) | Только амфотерные (Zn, Al) | – | + (более активный) |
6. Разбор типовых заданий
Пример 1: Реакции солей
Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) CuSO₄ + NaOH →
Б) Na₂CO₃ + HCl →
В) BaCl₂ + H₂SO₄ →
ПРИЗНАКИ РЕАКЦИИ
1) выделение бесцветного газа
2) выпадение белого осадка
3) выпадение голубого осадка
4) видимых признаков нет
Разбор:
А) Взаимодействие растворимой соли меди с щёлочью. Образуется нерастворимое основание Cu(OH)₂ — это осадок голубого (синего) цвета. Соответствует цифре 3.
Б) Взаимодействие карбоната с кислотой (более сильная вытесняет слабую угольную кислоту). Угольная кислота тут же распадается на воду и углекислый газ. Наблюдаем выделение бесцветного газа. Соответствует цифре 1.
В) Взаимодействие соли бария с серной кислотой. Образуется сульфат бария (BaSO₄) — это белый осадок, нерастворимый в кислотах. Соответствует цифре 2.
Ответ: 3, 1, 2.
Пример 2: Амфотерные гидроксиды
Укажите два вещества, с каждым из которых реагирует гидроксид алюминия (Al(OH)₃).
- Оксид меди(II)
- Соляная кислота (HCl)
- Сульфат натрия (Na₂SO₄)
- Гидроксид натрия (NaOH)
- Вода
Разбор:
Гидроксид алюминия — это амфотерный гидроксид. Его главная особенность — способность реагировать как с сильными кислотами, так и с щелочами.
1. Оксид меди(II) — основный оксид. С амфотерным гидроксидом не взаимодействует.
2. Соляная кислота — сильная кислота. Реакция идёт: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O. Подходит.
3. Сульфат натрия — соль. С нерастворимыми гидроксидами соли не реагируют.
4. Гидроксид натрия — щёлочь. Реакция идёт: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄] (в растворе). Подходит.
5. Вода — гидроксид алюминия в ней нерастворим и с ней не взаимодействует.
Ответ: 2, 4.