Условие задачи

Установите соответствие между названием оксида (левый столбец) и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать (правый столбец).A) оксид цинкаБ) оксид кремния (IV)B) оксид натрияГ) оксид фосфора (V)1) K2O, P, H2O2) NaOH, H2SO4, KCl3) KOH, HCl, Li2O4) CO2, H2O, HNO35) Na2CO3, HF, NaOH6) SO3, HCl, Na2SO4

Решение

Ниже приведён подробный разбор задачи по неорганической химии – именно её разделу, где анализируют кислотно‑основное поведение оксидов, их амфотерность или основные/кислотные свойства, а также типичные реакции с кислотами, основаниями и другими реагентами.

Мы имеем четыре оксида (в левой колонке):

A) оксид цинка (ZnO)
Б) оксид кремния (IV) (SiO₂)
B) оксид натрия (Na₂O)
Г) оксид фосфора (V) (обычно обозначают как P₂O₅)

А также шесть наборов реагентов (направо):

1) K₂O, P, H₂O₂
2) NaOH, H₂SO₄, KCl
3) KOH, HCl, Li₂O
4) CO₂, H₂O, HNO₃
5) Na₂CO₃, HF, NaOH
6) SO₃, HCl, Na₂SO₄

Разберём каждый оксид по его химическим свойствам и типичным реакциям.

──────────────────────────────
1. Оксид цинка (ZnO)

ZnO – амфотерный оксид, то есть способен реагировать как с кислотами, так и с основаниями. Например:
– При взаимодействии с кислотами (напр. HCl) происходит образование соли цинка:
ZnO + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂O.
– При воздействии сильного щёлочного раствора (например, KOH) реагирует с образованием цинкат‑ионов:
ZnO + 2 KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄].

Также реакция с другим основным оксидом (например, Li₂O) возможна в контексте образования комплексных солей.

Среди предложенных вариантов набор 3 состоит из KOH, HCl и Li₂O – здесь имеются как щёлочь, так и сильная кислота, что отвечает амфотерности ZnO.

Таким образом, для ZnO правильный ответ – вариант 3.

──────────────────────────────
2. Оксид кремния (SiO₂)

SiO₂ – почти чисто кислотный оксид, который при агрессивном воздействии реагирует с сильными основаниями, особенно при высоких температурах, а также известен эффектом «растворения» фтористоводородной кислотой:
– При действии концентрированного HF происходит растворение кварца с образованием комплексных фторсиликатных кислот, например:
SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O.
– При взаимодействии с NaOH (либо с расплавлённой Na₂CO₃) могут образовываться силикаты:
SiO₂ + 2 NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O (или)
SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂ (при высоких температурах).

В наборе 5 присутствуют Na₂CO₃, HF и NaOH – все реагенты характерны для реакций SiO₂.

Поэтому оксид кремния (IV) соответствует варианту 5.

──────────────────────────────
3. Оксид натрия (Na₂O)

Na₂O – яркий представитель основных оксидов. Он быстро реагирует с влагой, отдавая гидроксид натрия:
Na₂O + H₂O → 2 NaOH.
Далее полученный гидроксид натрия может реагировать с кислотами. Также Na₂O непосредственно вступает в реакцию с углекислым газом, образуя карбонат натрия:
Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃.
Также его можно нейтрализовать кислотами, например, с нитратной кислотой:
Na₂O + 2 HNO₃ → 2 NaNO₃ + H₂O.

Набор 4 состоит из CO₂, H₂O и HNO₃ – все три реагента относятся к тем, с которыми проявляется типичная реакция основного оксида.

Таким образом, Na₂O соответствует варианту 4.

──────────────────────────────
4. Оксид фосфора (V) (P₂O₅)

P₂O₅ (или чаще принято писать P₄O₁₀, но в школьной номенклатуре оксид фосфора (V) обозначается как P₂O₅) является кислотным оксидом (анъедридом фосфорной кислоты). Он активно реагирует с водой с образованием H₃PO₄:
P₂O₅ + 3 H₂O → 2 H₃PO₄.
Кроме того, P₂O₅ в присутствии щёлочи даёт фосфаты. Однако среди предложенных вариантов остаётся только вариант 1, который включает K₂O, P и H₂O₂.

Почему вариант 1? Дело в том, что P₂O₅ обладает очень сильным аквагелирующим и десикантным действием и при взаимодействии с перекисью водорода (H₂O₂) происходит образование соединений, относящихся к перфосфорно‑кислым, а также возможны смешанные реакции с другими оксидами, например, с K₂O. Присутствие элементарного фосфора (P) в наборе может служить своеобразным маркером фосфорной химии. Именно в варианте 1 все три компонента (K₂O, P и H₂O₂) ассоциируются с реакционной способностью кислотных оксидов фосфора.

Таким образом, для оксида фосфора (V) выбираем вариант 1.

──────────────────────────────
Ответ по соответствию:

A) оксид цинка (ZnO) → 3) KOH, HCl, Li₂O
Б) оксид кремния (IV) (SiO₂) → 5) Na₂CO₃, HF, NaOH
B) оксид натрия (Na₂O) → 4) CO₂, H₂O, HNO₃
Г) оксид фосфора (V) (P₂O₅) → 1) K₂O, P, H₂O₂

Таким образом, окончательное соответствие: A – 3, Б – 5, B – 4, Г – 1.