Главная›Химия›Металлы

Химия · Пробное ЕНТ

Металлы: тест ЕНТ

Проверьте знания по теме «Металлы» для подготовки к ЕНТ. В формулах и химических записях используется MathML.

20 вопросов4 варианта ответаПроверка сразуОбъясненияБез регистрации

Вопрос 1 из 20Правильных ответов: 0

✓

Тест завершён

Ваш результат по теме «Металлы»

0 / 20

Другие тесты по химии

Подготовка к ЕНТ: Металлы

Тематический тест помогает проверить не весь курс, а конкретный раздел «Металлы». Такой формат удобен для повторения после урока, самостоятельной подготовки и поиска слабых мест.

Как работать с результатом

Не ограничивайтесь итоговым числом правильных ответов. Обратите внимание, какие понятия были перепутаны и почему выбранный вариант показался верным. После объяснения попробуйте своими словами сформулировать правило или химическое правило, формулу или условие реакции.

Повторное прохождение имеет смысл после короткого повторения темы. Цель — понимать связь между составом вещества, формулой и химическим свойством, а не запоминать расположение ответов.

Активность · Восстановление · Коррозия · Металлургия

Связывайте положение металла в ряду активности с условиями реакции

Металлы являются восстановителями: их атомы отдают электроны и превращаются в катионы. Однако возможность конкретной реакции определяется не только общей активностью металла. Нужно учитывать природу кислоты, состояние воды, защитную оксидную плёнку, состав раствора и способ получения металла.

01 Определите положение металла в ряду активности Это позволяет оценить взаимодействие с кислотами и возможность вытеснения другого металла из раствора соли

02 Проверьте характер среды Разбавленная неокисляющая кислота и концентрированная окисляющая кислота могут давать принципиально разные продукты

03 Учитывайте амфотерность и пассивацию Алюминий и его соединения требуют отдельной проверки реакции со щёлочью и состояния защитной плёнки

04 В расчёте используйте электронный и материальный баланс Масса пластинки, объём газа и количество восстановителя связываются со стехиометрией конкретного процесса

Общие свойства металлов, ряд активности и коррозия

Металлическая связь В металлическом кристалле валентные электроны делокализованы и способны перемещаться по структуре. Это связано с высокой электрической и тепловой проводимостью металлов.

Металлы как восстановители В химических реакциях атом металла обычно отдаёт один или несколько электронов, поэтому сам металл окисляется.

Ряд активности Более активный металл способен вытеснить менее активный металл из раствора его соли, если побочные процессы не препятствуют такой реакции.

Неокисляющие кислоты Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, обычно способны вытеснять водород из разбавленных растворов соляной и разбавленной серной кислот.

Окисляющие кислоты Азотная и горячая концентрированная серная кислоты проявляют окислительные свойства. В реакциях с металлами газообразный водород обычно не является продуктом.

Взаимодействие с водой Очень активные металлы реагируют с холодной водой, некоторые менее активные — с водяным паром при нагревании, а благородные металлы с водой практически не взаимодействуют.

Электрохимическая коррозия При контакте разных металлов во влажной среде быстрее разрушается более активный металл, выполняющий роль анода.

Протекторная защита К защищаемому металлу присоединяют более активный металл. Протектор окисляется вместо основной конструкции.

Zn + 2 H Cl \to Zn {Cl}_{2} + H_{2}

Fe + Cu S O_{4} \to Fe S O_{4} + Cu

Ряд активности нельзя применять механически ко всем кислотам. Например, концентрированная азотная кислота способна пассивировать некоторые активные металлы, а медь реагирует с окисляющими кислотами, хотя находится после водорода.

Получение металлов, алюминий, железо и медь

Способ получения Чем активнее металл, тем сложнее восстановить его соединения химическим восстановителем. Наиболее активные металлы получают преимущественно электролизом расплавов.

Железо Оксиды железа могут восстанавливаться угарным газом при высокой температуре. Именно этот принцип лежит в основе важной части доменного процесса.

Алюмотермия Алюминий способен восстанавливать менее активные металлы из их оксидов. Реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты.

Получение алюминия Промышленное производство основано на электролизе оксида алюминия, растворённого в расплавленном криолите. Это снижает рабочую температуру процесса.

Амфотерность алюминия Алюминий, его оксид и гидроксид проявляют амфотерные свойства. Металл способен реагировать с водным раствором сильной щёлочи после разрушения защитной плёнки.

Пассивация алюминия На воздухе поверхность быстро покрывается плотной оксидной плёнкой. Она объясняет сравнительно высокую коррозионную устойчивость алюминия при обычных условиях.

Железо и степени окисления Для железа особенно характерны степени окисления плюс два и плюс три. В зависимости от окислителя и условий возможно образование разных соединений железа.

Медь Медь не вытесняет водород из разбавленной соляной кислоты, но взаимодействует с окисляющими кислотами. С концентрированной азотной кислотой в типовой задаче образуется диоксид азота.

Амфотерные оксиды Оксиды алюминия и цинка способны реагировать как с кислотами, так и с сильными щёлочами.

{Fe}_{2} O_{3} + 3 C O \to 2 Fe + 3 C O_{2}

{Fe}_{2} O_{3} + 2 Al \to {Al}_{2} O_{3} + 2 Fe

2 Al + 2 Na O H + 6 H_{2} O \to 2 Na [Al {(O H)}_{4}] + 3 H_{2}

При расчёте металлургических процессов сначала определяйте количество чистого компонента в руде или техническом образце, затем учитывайте стехиометрию реакции и только после этого — степень превращения или выход продукта.

Алгоритм

Алгоритм решения заданий

Определите активность металла и тип реагента

Для кислоты уточните, является ли она неокисляющей или окисляющей, а для воды — условия взаимодействия.

Проверьте специальные свойства

Учтите амфотерность алюминия и цинка, пассивацию и возможность образования защитной оксидной плёнки.

Для пластинки считайте две массы

Изменение массы определяется одновременно растворением исходного металла и осаждением другого металла.

Для многостадийной задачи сохраняйте состав после каждого этапа

После реакции определите оставшиеся вещества и только затем переходите к следующему реагенту.

Частые ошибки

Частые ошибки в заданиях

Любой металл до водорода считают реагирующим с любой кислотой одинаково

Окисляющие кислоты и пассивация требуют отдельного анализа условий реакции.

При реакции пластинки учитывают только растворение металла

На поверхности одновременно может осаждаться другой металл, поэтому итоговая масса определяется разностью двух изменений.

Медь считают способной вытеснять водород из соляной кислоты

Медь находится после водорода в ряду активности и с разбавленной соляной кислотой в обычных условиях не реагирует.

Алюминий считают химически малоактивным из-за устойчивости на воздухе

Сам металл активен, а устойчивость поверхности обусловлена плотной защитной оксидной плёнкой.

Любой металл пытаются получить восстановлением его оксида углеродом

Для очень активных металлов применяют электролиз расплавов, поскольку обычные химические восстановители недостаточно эффективны.

При коррозии в контакте двух металлов защищают более активный металл

В гальванической паре именно более активный металл становится анодом и разрушается преимущественно.