Свойства металлов и их соединений

Содержание

ВАРИАНТ 1
Часть А. Тестовые задания с выбором одного правильного ответа
А1. В порядке усиления металлических свойств химические элементы расположены в ряду
1) Na — К — Сu — Rb .
2) Mg — Са — Sr — Rb
3) Аl — Mg — Na — Li .
4) Ca — К — Rb — Sr
A2. Наиболее активному металлу соответствует электронная конфигурация его атомов
1) 1s22s22p63s1 .
2) 1s22s22p63s2 .
3) 1s22s22p63s23p1
4) 1s22s22p6Ss2Sp64s1
А3. Восстановительные свойства металлов уменьшаются в ряду
1) Сu — К — Na .
2) Al — Mg — Be
3) Mg — Са — Sr .
4) К — Са — Mg
A4. Макро- и микроэлементами соответственно являются металлы
1) натрий и цинк .
2) железо и медь
3) магний и кальций .
4) кобальт и молибден
А5. К числу наиболее пластичных относятся оба металла
1) медь и цинк .
2) золото и хром
3) кальций и ртут.
4) калий и магний
А6. С кислородом непосредственно не взаимодействует
1) никель
2) серебро
3) ртуть
4) цинк
А7. С разбавленной серной кислотой взаимодействует каждый из трёх металлов
1) цинк, магний, медь
2) алюминий, марганец, никель
3) алюминий, ртуть, хром
4) магний, серебро, висмут
А8. Цинк вытесняет металл из растворов обеих солей

А9. Какие из утверждений о металлах и их свойствах верны?

А. В природе все металлы встречаются в самородном состоянии.

Б. Металлы характеризуются низкими значениями электроотрицательности.

1) верно только .
2) верно только .
3) верны оба суждения
4) неверны оба суждения

А10. Натрий массой 0,92 г полностью прореагировал с водой. Объём (н. у.) газа, выделившегося в результате реакции, составил

1) 0,224 л
2) 0,448 л
3) 0,672 л
4) 0,896 л
Часть В. Тестовые задания с выбором трёх правильных ответов (В1) и на соответствие (В2 и В3)
В1. Водород выделяется в результате взаимодействия между
1) магнием и хлороводородной кислотой
2) цинком и раствором гидроксида калия
3) алюминием и разбавленной серной кислотой
4) медью и разбавленной азотной кислотой
5) серебром и концентрированной серной кислотой
6) железом и концентрированной азотной кислотой

В2. Установите соответствие между реагирующими веществами и газообразным продуктом, который преимущественно выделяется в результате их взаимодействия.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Свойства металлов и их соединений

ГАЗООБРАЗНЫЙ ПРОДУКТ

В3. Установите соответствие между схемой реакции и формулой недостающего в ней вещества.

СХЕМА РЕАКЦИИ Свойства металлов и их соединений

ФОРМУЛА НЕДОСТАЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА

Часть С. Задания с развёрнутым ответом

С1. Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой: А, Б и В — сложные вещества, содержащие медь в степени окисления +2. А и Г хорошо растворяются в воде, Б и В в воде не растворяются.

С2. Железную пластинку массой 20 г поместили в 16%-й раствор сульфата меди (II) объёмом 200 мл с плотностью 1,18 г/мл. Через некоторое время пластинку вынули из раствора, просушили и взвесили. Масса пластинки оказалась равной 21,6 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе.

ВАРИАНТ 2
Часть А. Тестовые задания с выбором одного правильного ответа
А1. Только металлы расположены в ряду
1) Р, As, Sb, Bi .
2) Ti, Mn, Co, Po
3) Se, Cr, S, О .
4) Sn, Ge, S, C
A2. Наименее активному металлу соответствует электронная конфигурация его атомов
1) 1s22s22p63s1 .
2) 1s22s22p63s2 .
3) 1s22s22p63s23p1
4) 1s22s22p63s23p64s1
А3. Восстановительные свойства металлов увеличиваются в ряду
1) Mg — Са — Zn .
2) Аl — Mg — Be
3) Са — К — Rb .
4) Li — Na — Mg
A4. Макро- и микроэлементами соответственно являются металлы
1) кобальт и магний
2) цинк и хром
3) кальций и мед.
4) молибден и железо
А5. Наибольшей электропроводностью обладают оба металла группы
1) марганец и цинк
2) золото и ртуть
3) свинец и алюмини.
4) медь и серебро
А6. С серой при комнатной температуре взаимодействует
1) железо
2) цинк
3) ртуть
4) магний
А7. И медь, и цинк способны вступать во взаимодействие с
1) разбавленной соляной кислотой
2) концентрированной серной кислотой
3) раствором гидроксида натрия
4) раствором хлорида железа (II)
А8. Железо вытесняет металл из растворов обеих солей, содержащихся в группе
1) хлорида цинка и сульфата хрома (II)
2) сульфата меди (II) и бромида магния
3) сульфата олова (II) и нитрата серебра
4) нитрата свинца (II) и хлорида марганца (II)

А9. Какие из утверждений о металлах и их свойствах верны?

А. Атомы всех металлов содержат на внешнем электронном слое 1—3 электрона.

Б. Все металлы взаимодействуют с кислородом при комнатной температуре.

1) верно только .
2) верно только .
3) верны оба суждения
4) неверны оба суждения

А10. Смесь алюминиевой и медной стружки массой 20 г обработали избытком раствора щёлочи. В результате реакции выделилось 6,72 л (н. у.) газа. Массовая доля меди в смеси равна

1) 73%
2) 27%
3) 40,5% .
4) 59,5%
Часть В. Тестовые задания с выбором трёх правильных ответов (В1) и на соответствие (В2 и В3)
В1. Водород не выделяется в результате взаимодействия между
1) железом и разбавленной азотной кислотой
2) марганцем и разбавленной серной кислотой
3) алюминием и раствором гидроксида калия
4) медью и концентрированной азотной кислотой
5) цинком и водой
6) магнием и концентрированной серной кислотой

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Свойства металлов и их соединений

ГАЗООБРАЗНЫЙ ПРОДУКТ

В3. Установите соответствие между формулой оксида металла и его типом.

ФОРМУЛА ОКСИДА

ТИП ОКСИДА
1) основный
2) амфотерный
3) кислотный

Часть С. Задания с развёрнутым ответом

С1. Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой: А, Б и В — сложные вещества, содержащие цинк. Б хорошо растворяется в воде, А и В в воде не растворяются.

С2. Медную пластинку массой 10 г поместили в 15%-й раствор нитрата серебра объёмом 49,75 мл с плотностью 1,139 г/мл. Через некоторое время пластинку вынули из раствора, просушили и взвесили. Масса пластинки оказалась равной 10,76 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе и массу выделившегося серебра.

Источник: https://compendium.su/chemistry/11control/11.html

Общая характеристика металлов побочных подгрупп (d -металлов)

Все элементы побочных подгрупп ПСЭ относятся к электронному семейству d-элементови являются металлами.

Находясь только в больших периодах (IV, V, VI), d-элементы образуют «вставные декады» (по 10 элементов) между s- и р- элементами, поэтому имеют общее название — переходные элементы.

Кроме этих 30 d-элементов, имеющих стабильные изотопы, искусственно синтезированы несколько радиоактивных d- элементов, занимающих свои места внезавершенном VII периоде.

В атомах d-элементов содержится от 1 до 10 электронов на d-подуровне предвнешнего электронного слоя и 2 (или 1 в случае проскока е-) электрона на s-подуровне внешнего электронного слоя. Общая формула электронной конфигурации валентных подуровней в атомах d -элементов.

Читайте также: Формула воды в химии

Сравнение d -металлов с щел. Me и щел.-зем. Me

В каждом большом периоде d-элементы располагаются после двух s-элементов, которые являются щелочным и щелочноземельным металлами:

Щелочные металлы	Щелочно-земельные металлы	d-металлы

Радиусы атомов уменьшаются
Заряды ядер атомов увеличиваются

Поэтому d-металлы являются менее активными, чем щелочные и щелочноземельные металлы.

Возможные валентности и степени окисления

Вотличие от щелочных и щелочноземельных Me, большинство d-металлов имеют переменную валентность и переменную степень окисления. Это объясняется тем, что валентными в атомах d-элементовявляются не только s-электроны внешнего слоя, но и все или некоторые d -электроны предвнешнего слоя.

Положение в ПСЭ. Электронное строение атомов

Для d-металлов III — VII групп высшая Ви высшая С.О. равны номеру группы, т. е. суммарному числу е- на (n -1)d и ns-подуровнях; например у d -элементов четвертого периода:

№ группы	III	IV	V	VI	VII
Элемент	Sc	Ti	V	Cr	Mn
Электронная конфигурация	3d14s2	3d24s2	3d34s2	3d54s2	3d54s2
Высшая валентность	III	IV	V	VI	VII
Высшая степень окисления	+3	+4	+5	+6	+7

Для d-металлов VIII группы высшая В и высшая с о., как правило, меньше суммарного числа е- на (n — 1)d и ns -подуровнях;

например:

№ группы	VIII
Элемент	Fe	Co	Ni
Электронная конфигурация	3d64s2	3d74s2	3d84s2
Высшая валентность	VI	III	III
Высшая степень окисления	+6	+3	+3

d-Металлы II группы, атомы которых имеют завершенную структуру d-подуровня (n -1)d10, проявляют в своих соединениях постоянную В = II и постоянную с.о. = +2.

Наиболее характерными валентностями и степенями окисления для d-металлов I группы являются: Сu — II и +2; Ag — I и +1; Au — III и +3.

Способность к комплексообразованию

Важной особенностью атомов d-металлов является наличие свободных орбиталей (на (n — 1)d -, ns — образованию и nр-подуровнях), что позволяет им образовывать донорно-акцепторные (координационные) связи с различными донорами неподеленных электронных пар (молекулы NH3, Н2O, ионы ОН-, CN- и др.).

Вследствие этого d-металлы образуют многочисленные и разнообразные комплексные соединения; например:
[Co(NH3)6]CI3, K4[Fe(CN)6],
Na2[Zn(OH)4), [Cr(H2O)6](NО3)3

В свободном состоянии d -металлы (как и вообще все металлы) являются восстановителями.

Восстановительная активность различных d — металлов изменяется в широких пределах: среди них есть металлы средней активности, находящиеся в ряду напряжений до водорода (Fe, Cr , Zn , Mn и др.

); малоактивные металлы (Сu, Нg и др.) и благородные металлы (Au , Pt и др.), располагающиеся в ряду напряжений после водорода.

Окислительно-восстановительные свойства d-металлов и их соединений

Соединения d-элементов могут выполнять как восстановительные, так и окислительные функции. Соединения с невысокими степенями окисления являются восстановителями, а соединения с высокими степенями окисления — окислителями;
например:
MnSO4, FeCl2 , CrCl2 — восстановители
КMnO4, K2FeO4, K2Cr2O7 — сильные окислители

Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов d-металлов

При увеличении степени окисления металла основной характер оксидов и гидроксидов ослабляется, а кислотный характер усиливается:

Me+12O	Me+2O	Me+32O3	Me+4O2	Me+52O5	Me+6O3	Me+72O7
MeOH	Me(OH)2	Me(OH)3H3MeO3(HMeO2)	Me(OH)4H4MeO4(H2MeO3)	HMeO3или (H3MeO4)	H2MeO4или (H2MeO7)	HMeO4
основные свойства	амфотерные свойства	кислотные свойства

Источник: http://examchemistry.com/content/lesson/neorgveshestva/dme.html

Тема 7.Свойства металлов и их соединений

7.1. Физические и химические свойства металлов. Получение металлов. Металлические сплавы и композиты

Из 107
известных к настоящему времени элементов
85 являются
металлами. Они составляют
I,
II,
III
группы
и побочные подгруппы
всех групп.
Кроме того, металлами
являются наиболее тяжелые элементы IV,
V,
VI,
VII
групп.
Следует отметить, что многие металлы
обладают амфотерными
свойствами
и могут вести себя как неметаллы.

Особенностью
строения атомов металлов является
небольшое число электронов во внешнем
электронном слое, не превышающее трех.

Атомы
металлов имеют, как правило, большие
атомные радиусы. В периодах наибольшие
атомные радиусы у щелочных металлов.
Они наиболее химически активны,
т.е. атомы металлов легко отдают электроны
и являются хорошими восстановителями,
лучшие восстановители — металлы I
и II
групп главных подгрупп.

Физические
свойства. Все металлы,
за исключением ртути, — твердые! вещества
с кристаллической структурой, поэтому
температура плавления их выше
нуля, только температура плавления
ртути -39°С. Наиболее тугоплавким металлом
является вольфрам, температура плавления
которого 3370°С.

Наиболее твердым
металлом является хром. Мягкие металлы
— натрий, калий — легко режутся ножом.

Металлы
более или менее пластичны (обладают
ковкостью).
Пластичность
металлов используется при их прокате;
при волочении, когда из
них вытягивают проволоку; при прессовании,
штамповке и т.д.

Все
металлы обладают более или менее ярко
выраженным блеском, который
принято называть металлическим.

Цвет
металлов довольно однообразен: он либо
серебристо-белый (алюминий,
серебро, никель), либо серебристо-серый
(железо, свинец). Только золото
желтого цвета, а медь — красного.

По
цвету металлы условно делят на черные
и цветные. К черным металлам относятся
железо и его сплавы, все остальные
металлы называются цветными.

Металлы характеризуются
высокой электро- и теплопроводностью.

Хорошая
электрическая проводимость металлов
объясняется присутствием
в них свободных электронов, которые под
влиянием даже небольшой
разности потенциалов приобретают
направленное движение от отрицательного
полюса к положительному.

Металлы
проявляют
магнитные своиcтва.
Хорошо намагничиваются железо,
кобальт, никель и их сплавы. Такие металлы
и сплавы называют ферромагнитными.

Все
металлы нерастворимы в воде, но зато
растворимы друг в друге в расплавах.

По
плотности металлы разделяются на тяжелые
и легкие. Тяжелыми считают
те, плотность которых больше 3 г/см3.
Самым тяжелом металлом является осмий.
Наиболее легкие металлы — литий, натрий,
калий — имеют плотность
меньше единицы. Широкое применение в
промышленности получили легкие
металлы — магний и алюминий.

Химические
свойства металлов

Атомы
металлов сравнительно легко отдают
валентные электроны и переходят в
положительно заряженные ионы. Поэтому
металлы являются восстановителями.
В
этом и состоит их главное и наиболее
общее химическое
свойство.

Металлы
как восстановители вступают в реакции
с различными окислителями
— кислотами, солями менее активных
металлов и некоторыми другими
соединениями.

Соединения
металлов с галогенами называются
галогенидами, с серой — сульфидами, с
азотом — нитридами, с фосфором — фосфидами,
с углеродом — карбидами, с кремнием —
силицидами, с бором — боридами, с водородом
— гидридами
и т.д.

Многие из этих соединений нашли
важное применение в новой
технике. Например, бориды металлов
используют в радиоэлектронике, а
также в ядерной технике в качестве
материалов для регулирования нейтронного
излучения и защиты от него.

Взаимодействие
металлов с кислотами является
окислительно-восстановительным
процессом. Окислителем является ион
водорода, который принимает
электрон от металла:

Взаимодействие
металлов с водными растворами солей
менее активных металлов
можно иллюстрировать примером:
0 +2 +2 0
Zn
+ CuSO4
= ZnSO4
+ Сu
В
этом случае происходит отрыв электронов
от атомов более активного металла
(Zn)
и присоединение их ионами менее активного
(Сu2+).
Активные
металлы взаимодействуют с водой, которая
выступает в ролиокислителя.
Например: Na
– e-
=
Na+ 2
2H2O
+ 2e-
=
H2
+ 2OH- 1
2Na
+ 2H2O
= 2Na+
2OH-
+ H2↑
Металлы,
гидроксиды которых амфотерны, как
правило, взаимодействуют с
растворами и кислот, и щелочей. Например:

Таким
образом, отношение металлов к неметаллам,
кислотам, растворам солей менее активных
металлов, к воде и щелочам подтверждает
их главное химическое
свойство — восстановительную способность.

Металлы
могут образовывать химические соединения
между собой. Они имеют
общее название — интерметаллические
соединения, или
интерметалл
иды. Примером
могут служить соединения некоторых
металлов с сурьмой:
Na2Sb,
Ca3Sb2,
NiSb,
Ni4Sb,
FeSbx
(x
= 0,72 … 0,92). В них чаще всего
не соблюдаются степени окисления,
характерные в соединениях с неметаллами.

Химическая
связь в интерметаллидах преимущественно
металлическая. По внешнему виду они
похожи на металлы. Твердость интерметаллидов,
как правило,
выше, а пластичность намного ниже, чем
у образующих их металлов. Многие
интерметаплиды нашли практическое
применение. Например, сурьма-алюминий
AlSb;
сурьма-индий InSb
и другие широко используют как
полупроводники.

Металлы
встречаются в природе как в свободном
состоянии (самородные металлы),
так и в виде химических соединений.

В
виде самородных металлов находятся
наименее активные металлы. Типичными
их представителями являются золото и
платина. Серебро, медь, ртуть, олово
могут находиться в природе как в
самородном состоянии, так и в виде
соединений, все остальные металлы
(стоящие в ряду стандартных электродных
потенциалов до олова) — только в виде
соединений с другими элементами.

Минералы
и горные породы, содержащие металлы или
их соединения и пригодные
для промышленного получения металлов,
называются рудами.
Важнейшими
рудами металлов являются их оксиды и
соли (сульфиды, сульфаты,
карбонаты и др.). Если руды содержат
соединения двух или нескольких металлов,
то они называются полиметаллическими
(например, медно-цинковые, свинцово-серебряные
и др.).

Современная
металлургия получает более 75 металлов
и многочисленные сплавы
на их основе. В зависимости от способов
получения металлов различают
пиро-, гидро- и электрометаллургию.

Пирометаллургия
занимает
ведущее место в металлургии. Она
охватывает
способы получения металлов из руд с
помощью реакций восстановления,
проводимых при высоких температурах.
В качестве восстановителей
применяют уголь, активные металлы, оксид
углерода (II),
водород, метан. Так, например, уголь и
оксид углерода (II)
восстанавливают медь из красной медной
руды (куприта) Си2О:

Cu2O
+ С = 2Cu
+ СО
Cu2O
+ СО = 2Cu
+ СО2
Если
руда является сульфидом металла, ее
предварительно переводят в
оксид путем окислительного обжига
(обжиг с доступом воздуха), например
2ZnS
+ ЗО2
= 2ZnO
+ 2SO2
Затем оксид металла
восстанавливают углем:
ZnO
+ С = Zn
+ CO
Восстановление
углем (коксом) проводят обычно в тех
случаях, когда получаемые
металлы совсем не образуют карбидов
или образуют непрочные карбиды
(соединения с углеродом); таковы железо
и многие цветные металлы
— медь, цинк, кадмий, германий, олово,
свинец и др.

Восстановление
металлов из их соединений другими
металлами, химически
более активными, называются металлотермией.
Эти
процессы протекают
тоже при высоких температурах. В качестве
восстановителей используют
алюминий, магний, кальций, натрий, а
также кремний. Если восстановителем
является алюминий, то процесс называется
алюминотермией, если магний
— мапнийтермией. Например:

Cr2O3+2AI
= 2Cr
+ AI2O3

TiCI4
+2Mg
= Ti
+ 2MgCI2

Металлотермией
обычно получают те металлы (и их сплавы),
которые при
восстановлении их оксидов углем образуют
карбиды. Это — марганец, хром,
титан, молибден, вольфрам и др.

Иногда
металлы восстанавливают из оксидов
водородом (водоро-дотермия).
Например:
МоО3+ЗН2
= Мо + ЗН2О
WO3
+ ЗН2
= W
+ ЗН2О
При этом получают
металлы большой чистоты.

Гидрометаллургия
охватывает
способы получения металлов из растворов
их солей. При этом металл, входящий в
состав руды, сначала переводят
в раствор с помощью водных растворов
подходящих реагентов, а затем
извлекают из этого раствора. Так,
например, при обработке разбавленной
серной кислотой медной руды, содержащей
оксид меди (II)
СиО, медь переходит
в раствор в виде сульфата;

CuO
+ H2SO4
= CuSO4
+ Н2О
Затем
медь извлекают из раствора либо
электролизом, либо вытеснением с
помощью порошка железа:
CuSO4
+ Fe
= Сu
+ FeSO4

В
настоящее время гидрометаллургическим
методом получают до 25% всей добываемой
меди. Он имеет большое будущее, так как
позволяет получать металлы,
не извлекая руду на поверхность.

Этим
же методом добывают золото* серебро,
цинк, кадмий, молибден,
уран
и др. Руду, содержащую самородное золото,
после измельчения
обрабатывают
раствором цианида калия KCN.
Всё золото переходит в раствор.
Из
раствора его извлекают электролизом
или вытеснением металлическим
цинком.

Электрометаллургия
охватывает
способы получения металлов с помощью
электролиза. Этими способами получают
главным образом легкие металлы
— алюминий, натрий и др. — из их расплавленных
оксидов или хлоридов.

Электролиз
используют также для очистки некоторых
металлов.

Сплавы

Для
металлов характерна способность
образовывать сплавы. Само название
сплав означает, что чаще всего сплавы
получают смешиванием металлов
в расплавленном состоянии. Сплав может
состоять из двух компонентов
и более, в том числе и»неметаллов. Металлы
в сплавах могут растворяться
друг в друге, вступать друг с другом в
соединения и образовывать обычные
механические смеси.

В
настоящее время некоторые сплавы готовят
методом порошковой
металлургии.
Берется
смесь металлов в виде порошков, прессуется
под большим
давлением и спекается при высокой
температуре в восстановительной
среде. Таким путем получают сверхтвердые
сплавы.

В
состав некоторых сплавов входят
неметаллы, например углерод, кремний,
бор и др.

В технике применяется
более 5000 сплавов.

Сталь
— это сплав железа с
небольшим содержанием углерода (до
1,7%) и с металлургическими примесями
(Мn,
Si,
S,
Р).Специальные стали содержат до 10
различных элементов. По сравнению с
чистым железом они обладают большой
твердостью.

Чугун
— сплав железа с
углеродом (более 2%), кремнием, марганцем,
фосфором
и серой. По сравнению с чистым железом
он очень тверд и хрупок.

В
технике сплавы на основе железа, т. е.
сталь, чугун, а также само железо,
называются черными
металлами, а все
остальные металлы —цветными.
Отсюда
и деление металлургии, получающей
металлы из руд, на черную
и цветную.

Бронза
— сплав меди с другими
элементами, в основном с металлами. В
зависимости от состава различают:
оловянную бронзу (состоит из меди и
олова), алюминиевую
бронзу (содержит до 5… 11% алюминия),
свинцовую (до 33% свинца), кремниевую (до
4% кремния) и др. Применяют для изготовления
частей машин и для художественных
отливок.

Латунь
— сплав меди с цинком
(до 30…35% цинка). Обладает высокой
пластичностью.
Используют для изготовления приборов,
деталей машин, предметов
домашнего обихода.

Баббиты
— сплавы, уменьшающие
трение, изготовляются на основе олова
или
свинца с добавками сурьмы, меди и других
металлов. Применяют для заливки
подшипников.

Нихром
— сплав никеля (67,5%),
хрома (15%), железа (16%) и марганца (1,5%)
обладает большим электрическим
сопротивлением и жаропрочностью, поэтому
применяется для изготовления электрических
нагревательных приборов.

Дуралюмин
— сплав алюминия (95%),
магния, меди и марганца. Очень легкий и
прочный сплав. По прочности он равен
стали, но в 3 раза легче ее. Применяется
в самолетостроении. Легкие сплавы на
основе титана сохраняют прочность
и коррозионную устойчивость при
повышенных температуре и давлении.
Из

них изготовляют
отдельные части реактивных двигателей.

Источник: https://studfile.net/preview/5582830/page:20/

ЕГЭ. Химические свойства металлов

1) Реагируют с кислородом (подробнее)
Все Щ металлы, кроме Li, образуют не оксиды, а пероксиды:
2Li + O2 → 2Li2O
2Na + O2 → Na2O2
Оксиды получают взаимодействием пероксидов с металлом:
Na2O2 + 2Na → 2Na2O
2) Реагируют с водородом (подробнее)
3) Реагируют с водой (подробнее)
4) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:
3Mg + 2P → Mg3P2 (t)
2Na + Cl2 → 2NaCl
Ca + 2C → CaC2 (t)
5) Реагируют с некоторыми кислотными оксидами:
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si SiO2 + 2Ca → 2CaO + Si SiO2 + 2Ba → 2BaO + Si
6) Магний как восстановитель используется в производстве кремния и некоторых металлов:
2Mg + TiCl4 → 2MgCl2 + Ti (t)
7) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами солей или кислот не рассматриваются, так как эти металлы очень бурно взаимодействуют с водой, и суммарная реакция изменится.

2. Алюминий

1) Реагирует с кислородом: 4Al + 3O2 → 2Al2O3
2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)
3) Реагирует с водой, если удалить оксидную пленку:
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
4) Реагирует с щелочами с выделением водорода (также Be и Zn):
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
5) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
4Al + 3C → Al4C3
2Al + N2 → 2AlN (t)
6) Используется для восстановления менее активных металлов (алюмотермия):
3FeO + 2Al → 3Fe + Al2O3 Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3
7) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:
Al + H2SO4 (р) → Al2(SO4)3 + H2
8) Вытесняет менее активные металлы из их солей:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

9) На холоде пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот. При нагревании реагирует без выделения водорода.

3. Железо

1) Реагирует с кислородом:
3Fe + 2O2 → Fe3O4 (железная окалина)
В присутствии воды образуется ржавчина: 4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3
2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)
Fe + H2 → реакция не идет
3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (t)
4) Не реагирует с щелочами
Fe + NaOH → реакция не идет
5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:
2Fe + 3F2 → 2FeF3 (образуется соль Fe+3)
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (образуется соль Fe+3)
2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 (образуется соль Fe+3)
Fe + I2 → FeI2 (образуется соль Fe+2)
Fe + S → FeS
6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:
Fe + H2SO4 (р) → FeSO4 + H2 (образуется соль Fe+2)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
7) Вытесняет менее активные металлы из их солей:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (образуется соль Fe+2)

8) На холодe пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот (т.е. реакция не протекает). При нагревании реагирует без выделения водорода:

Fe + 6HNO3(к) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (образуется соль Fe+3)
2Fe + 6H2SO4(к) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (образуется соль Fe+3)
9) Соединения Fe+3 реагируют с железом, медью, восстанавливаясь до Fe+2:
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe3O4 + Fe → 4FeO
Fe2O3 + Fe → 3FeO

4. Хром

1) Реагирует с кислородом:
4Cr + 3O2 → 2Cr2O3
2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)
Cr + H2 → реакция не идет
3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:
2Cr + 3H2O → Cr2O3 + 3H2 (t)
4) Не реагирует с щелочами
Cr + NaOH → реакция не идет
5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:
2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 (образуется соль Fe+3)
2Cr + 3Br2 → 2CrBr3 (образуется соль Fe+3)
Cr + S → Cr2S3 (образуется соль Fe+3)
6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:
Cr + H2SO4 (р) → CrSO4 + H2 (образуется соль Cr+2)
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 (образуется соль Cr+2)

7) Пассивируется концентрированным и разбавленным растворами азотной кислоты (т.е. реакция не протекает).

5. Медь

1) Реагирует с кислородом:
2Cu + O2 → 2CuO
2) Реагирует с соединениями Cu+2 с образованием промежуточной степени окисления +1:
CuO + Cu → Cu2O
CuCl2 + Cu → 2CuCl
3) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)
Cu + H2 → реакция не идет
4) Не реагирует с парами воды (так как находится в ряду напряжений после водорода):
Cu + H2O → реакция не идет
5) Не реагирует с щелочами
Cu + NaOH → реакция не идет
6) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:
Cu + Cl2 → CuCl2 (образуется соль Cu+2)
Cu + Br2 → CuBr2 (образуется соль Cu+2)
2Cu + I2 → 2CuI (образуется соль Cu+1)
Cu + S → CuS (образуется соль Cu+2)
7) Не реагирует с N2, C, Si.
8) Не реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится правее водорода в ряду напряжений:
Cu + H2SO4(р) → реакция не идет.
9) Реагирует с кислотами-окислителями как слабый восстановитель:
Cu + 4HNO3(к) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(р) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

7. Цинк

1) Реагирует с кислородом: 2Zn + O2 → 2ZnO

2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

3) Реагирует с парами воды, т.е. при сильном нагревании, с образованием оксида:

Zn + H2O → ZnO + H2
4) Реагирует с твердыми щелочами и растворами щелочей с выделением водорода (также Be и Al):
Zn + 2NaOH(тв.) → Na2ZnO2 + H2 (t)
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
5) Реагируют с галогенами, серой при нагревании:
Zn + Cl2 → ZnCl2
Zn + S → ZnS
6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:
Zn + H2SO4 (р) → ZnSO4 + H2
8) Реагирует с кислотами-окислителями:
4Zn + 5H2SO4(к) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
Так как Zn находится примерно в центре ряда напряжений, то в реакциях с азотной кислотой могут образовываться разные продукты:
Zn+4HNO3(к) → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

Источник: https://chemrise.ru/theory/lessons11/metals_11