Решу егэ химические свойства оксидов

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, со степенью окисления –2. Лишь один химический элемент — фтор, соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.

Классификация оксидов, которую мы ещё раз с вами повторим:

• основные: металл в степени окисления +1 и +2;
• амфотерные: металл в степени окисления +3 и +4. Исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO;
• кислотные: все неметаллы и металлы в степенях окисления +5, +6 и +7;
• несолеобразующие: NO, N₂O, CO, SiO.

Физические свойства оксидов.

• По агрегатному состоянию оксиды делятся на три группы: твердые (K₂O, Al₂O₃, P₂O₅), жидкие (SO₃, Mn₂O₇), и газообразные (CO₂, NO₂, SO₂).
• По растворимости в воде оксиды делятся на растворимые (SO₂, CO₂, K₂O) и нерастворимые (CuO, FeO, SiO₂, Al₂O₃). Все кислотные оксиды, кроме SiO₂, растворимы в воде. Среди основных оксидо растворимыми являются только оксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Амфотерные оксиды не растворяются в воде.

Химические свойства основных оксидов

1. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием щелочей:

Оксид + H₂O = Щелочь;

K₂O + H₂O = 2KOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

2. Общим свойством всех основных оксидов является их способность взаимодействовать с кислотами с образованием соли и воды:

Оксид + кислота = соль + H₂O

CaO + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂O

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

3. Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей:

Основные оксид + кислотный оксид = Соль

3СaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂

BaO + CO₂ = BaCO₃

Химические свойства кислотных оксидов

1. Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой с образованием кислоты:

Кислотный оксид + H₂O = кислота

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

2. Общим свойством всех кислотных оксидов является их способность взаимодействовать с овнованиями с образованием соли и воды:

кислотный оксид + основание = соль + H₂O

P₂O₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 6H₂O

SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃ + H₂O

3. Кислотные оксиды взаимодействую с основными оксидами с образованием солей (при нагревании)

Ксилотный оксид + основные оксид = соль;

3CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂

CrO₃ + CaO = CaCrO₄

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей и воды — проявляют свойства основных оксидов.

Амфотерный оксид + кислота = соль + H₂O

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

2. Амфотерные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием солей и воды — проявляют свойства ксилотных оксидов.

Амфотерный оксид + щелочь = соль + H₂O

ZnO + KOH = K₂ZnO₂ + H₂O

3. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей.

Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль

ZnO + CO₂ = ZnCO₃

4. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодействуют с основными оксидами с образованием солей.

Амфотерный оксид + основный оксид = соль

ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂

Получение оксидов

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:

Металл или неметалл + O₂ = Оксид

2. Разложение некоторых оксокислот:

Оксокислота = кислотный оксид + H₂O

3. Разложение нерастворимых основний:

Нерастворимое основание = основный оксид + H₂O;

4. Разложение некоторых солей:

Соль = основный оксид + кислотный оксид

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых —  кислород со степенью окисления -2.  При этом кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

В зависимости от второго элемента оксиды проявляют разные химические свойства. В школьном курсе оксиды традиционно делят на солеобразующие и несолеобразующие. Некоторые оксиды относят к солеобразным (двойным).

Двойные оксиды — это некоторые оксиды , образованные элементом с разными степенями окисления.

Солеобразующие оксиды делят на основные, амфотерные и кислотные.

Основные оксиды — это оксиды, обладающие характерными основными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степень окисления +1 и +2.

Кислотные оксиды — это оксиды, характеризующиеся кислотными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степенью окисления +5, +6 и +7, а также атомами неметаллов.

Амфотерные оксиды — это оксиды, характеризующиеся и основными, и кислотными свойствами. Это оксиды металлов со степенью окисления +3 и +4, а также четыре оксида со степенью окисления +2: ZnO, PbO, SnO и BeO.

Несолеобразующие оксиды не проявляют характерных основных или кислотных свойств, им не соответствуют гидроксиды. К несолеобразующим относят четыре оксида: CO, NO, N₂O и SiO.

Классификация оксидов

Тренировочные тесты по теме Классификация оксидов.

Получение оксидов

Общие способы получения оксидов:

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:

1.1. Окисление металлов: большинство металлов окисляются кислородом до оксидов с устойчивыми степенями окисления.

Например, алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Не взаимодействуют с кислородом золото, платина, палладий.

Натрий при окислении кислородом воздуха образует преимущественно пероксид Na₂O₂,

2Na + O₂ → Na₂O₂

Калий, цезий, рубидий образуют преимущественно надпероксиды состава MeO₂:

K + O₂  →  KO₂

Примечания: металлы с переменной степенью окисления окисляются кислородом воздуха, как правило, до промежуточной степени окисления (+3):

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

Железо также горит с образованием железной окалины — оксида железа (II, III):

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

1.2. Окисление простых веществ-неметаллов.

Как правило, при окислении неметаллов образуется оксид неметалла с высшей степенью окисления, если кислород в избытке, или оксид неметалла с промежуточной степенью окисления, если кислород в недостатке.

Например, фосфор окисляется избытком кислорода до оксида фосфора (V), а под действием недостатка кислорода до оксида фосфора (III):

4P + 5O_2(изб.) → 2P₂O₅

4P + 3O_2(нед.) → 2P₂O₃

Но есть некоторые исключения.

Например, сера сгорает только до оксида серы (IV):

S + O₂ → SO₂

Оксид серы (VI) можно получить только окислением оксида серы (IV) в жестких условиях в присутствии катализатора:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

Азот окисляется кислородом только при очень высокой температуре (около 2000^оС), либо под действием электрического разряда, и только до оксида азота (II):

N₂ + O₂ = 2NO

Не окисляется кислородом фтор F₂ (сам фтор окисляет кислород). Не взаимодействуют с кислородом прочие галогены (хлор Cl₂, бром и др.), инертные газы (гелий He, неон, аргон, криптон).

2. Окисление сложных веществ (бинарных соединений): сульфидов, гидридов, фосфидов и т.д.

При окислении кислородом сложных веществ, состоящих, как правило, из двух элементов, образуется смесь оксидов этих элементов в устойчивых степенях окисления.

Например, при сжигании пирита FeS₂ образуются  оксид железа (III) и оксид серы (IV):

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Сероводород горит с образованием оксида серы (IV)  при избытке кислорода и с образованием серы при недостатке кислорода:

2H₂S + 3O_2(изб.) → 2H₂O + 2SO₂

2H₂S + O_2(нед.) → 2H₂O + 2S

А вот аммиак горит с образованием простого вещества N₂, т.к. азот реагирует с кислородом только в жестких условиях:

4NH₃ + 3O₂ →2N₂ + 6H₂O

А вот в присутствии катализатора аммиак окисляется кислородом до оксида азота (II):

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

3. Разложение гидроксидов. Оксиды можно получить также из гидроксидов — кислот или оснований. Некоторые гидроксиды неустойчивы, и самопроизвольную распадаются на оксид и воду; для разложения некоторых других (как правило, нерастворимых в воде) гидроксидов необходимо их нагревать (прокаливать).

гидроксид → оксид + вода

Самопроизвольно разлагаются в водном растворе угольная кислота, сернистая кислота, гидроксид аммония, гидроксиды серебра (I), меди (I):

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

H₂SO₃ → H₂O + SO₂

NH₄OH → NH₃ + H2O

2AgOH → Ag₂O + H₂O

2CuOH → Cu₂O + H₂O

При нагревании разлагаются на оксиды большинство нерастворимых гидроксидов — кремниевая кислота, гидроксиды тяжелых металлов — гидроксид железа (III) и др.:

H₂SiO₃ → H₂O + SiO₂

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

4. Еще один способ получения оксидов — разложение сложных соединений — солей.

Например, нерастворимые карбонаты и карбонат лития при нагревании разлагаются на оксиды:

Li₂CO₃ → CO₂ + Li₂O

CaCO₃ →  CaO + CO₂

Соли, образованные сильными кислотами-окислителями (нитраты, сульфаты, перхлораты и др.), при нагревании, как правило, разлагаются с с изменением степени окисления:

2Zn(NO₃)₂ → 2ZnO + 4NO₂ + O₂

Более подробно про разложение нитратов можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

Химические свойства оксидов

Значительная часть химических свойств оксидов описывается схемой взаимосвязи основных классов неорганических веществ.

Химические свойства основных оксидов

Подробно про химические свойства оксидов можно прочитать в соответствующих статьях:

Химические свойства основных оксидов.

Химические свойства кислотных оксидов.

Химические свойства амфотерных оксидов.

• Курс

Характерные химические свойства: оксидов: основных, амфотерных, кислотных

1. Оксид азота (V) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) вода и серная кислота        

 2) кислород и оксид магния  

3) вода и оксид кремния        

4) оксид натрия и гидроксид натрия   5) вода и оксид меди

2. Оксид углерода (IV) реагирует с каждым из двух веществ:

1) гидроксидом натрия и водой   2) оксидом кальция и оксидом серы (IV)    3) кислородом и водой        

4) хлоридом натрия и оксидом азота (IV)   5) оксидом кальция и гидроксидом натрия

3. Оксид серы (IV) взаимодействует с   1) Са(ОН)2,         2) SiO2             3) K2SO4         4) СаСОз   5) O2

5. Способны взаимодействовать между собой

1) SiO2 и Н2О             2) СО2 и H2SO4         3) SO2 и Са(ОН)2         4) Na2O и Са(ОН)2     5) А12О3 и СаО          

6. Ни с водой, ни с раствором гидроксида натрия не реагирует

1) SiО2        2) SO3           3) ВаО           4) FeO     5) N2O

7. Реагирует с соляной кислотой, но не с водой, оксид   1)  CuO         2) N2O3        3) Na2О           4) Fе2O3   5) SiО2 

8. Между собой  взаимодействуют  1) NO и А12О3  2) СО и ВаО      3) Р2О5 и SO2         4) ВаО и SO2  5) А12О3 и K2О      

10.  Между собой НЕ взаимодействуют 1) СuО и FeO 2) СО2 и ВаО 3) Р2О5 и NO 4) Сг2О3 и SO3    5) SO2 и Са(ОН)2        

11. Реакция возможна между1) Н2О и А12О3           2) СО2 и СаО           3) Р2О3 и SO2         4) Н2О и ВаО   5) СаО и FeO

12. И с раствором гидроксида натрия, и с соляной кислотой реагирует оксид

1) SiО2               2) AI2O3           3) СО2             4) MgO    5) ZnO

13. Реакция возможна между 1) ВаО и N2O             2) А12О3 и Н2О        3) Р2О5 и НС1         4) MgO и SO3 5) CuO и H2

14. Оксид натрия не взаимодействует с  1)  FeO   2) СО2   3) Ca(OH)2     4) А12О3    5) Н2О

 15. Оксид углерода (IV)  не реагирует  с

1)  оксидом кальция           2)   кислородом

3)   сульфатом калия          4) гидроксидом натрия    5) водой

 16. Оксид цинка не реагирует с 1) P2O5                 2) CO                   3) CrO                4) NaOH   5) Н2О

 17. Какие из двух оксидов  не могут взаимодействовать между собой?

1)  СаО и СгО         2)   СаО и NO2        3)  SO2 и СО2         4) SiO2 и К2O   5) BeO и Р2О5

 18. Реакция  НЕ возможна между: 1)   Н2О и ВаО  2)   СО2 и СаО   3)   Р2O3 и SO2         4) Н2О и А12О3 5) СО и О2

 19. Верны  ли   следующие   суждения   о   свойствах   оксидов   алюминия   и хрома (III)?

А. Эти оксиды проявляют амфотерные свойства.

Б. В   результате   взаимодействия   этих   оксидов   с   водой   получаются гидроксиды.

1)   верно только А        2)   верно только Б            

3)   верны оба суждения 4) оба суждения неверны

 20. Из предложенного перечня выберите те которые реагируют с оксидом фосфора (V)

1) гидроксид натрия  2) вода   3) углекислый газ  4) кислород   5) оксид серы (VI)

 21. Из предложенного перечня выберите  два вещества с которыми реагируют и оксид фосфора (V)  и оксид натрия : 1) гидроксид бария   2) вода   3) углекислый газ   4) кислород   5) азотная кислота

21.Из предложенного перечня выберите те с которыми реагирует оксид углерода (II)

1) оксид железа (II)       2) оксид серы (IV)        3)  соляная кислота  

4) гидроксид железа (III)         5) оксид меди (I)

 22. Оксид кальция взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) вода и соляная кислота   2) кислород и оксид магния   3) оксид кальция и гидроксид натрия   4) вода и медь    5) оксид берилия и гидроксид алюминия

23. Из предложенного перечня выберите те  вещества с которыми реагирует оксид азота (V)

1) вода   2) оксид серы (VI)  3) фосфорная кислота 4) гидроксид лития 5) кислород

24. Оксид серы (VI) взаимодействует с каждым из трех веществ:

1) вода и соляная кислота и  карбонат натрия   2) кислород и оксид магния  и гидроксид алюминия

 3)  оксид кальция и гидроксид натрия  и вода   4) вода и медь и нитрат цинка    5) оксид алюминия, вода , гидроксид кальция

25. Оксид хрома (III) взаимодействует с  1) AI2O3   2) NaOH    3) Н20   4) АlCl3   5)СО  

Задания повышенного уровня сложности

26.Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА                         ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

A) ZnO + NaOH сплавление                                1) Na2ZnО2

Б) ZnO + NaOH + Н20                                             2) Na2ZnО2+ Н2O

В)  ZnO + Na2CO3  сплавление                                3) Na2ZnО2 + СO2

Г)   ZnO + HC1                                                        4) Na2[Zn(OH)4l

                                                                                   5) ZnCl2+ Н2O

27.  Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА                        ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

А) СО2 + Н20                                         1) СаСО3

Б) СО2 + СаО                                         2) СаС03 + Н20

В) СО2 из6ыток) + Са(ОН)2                           3) Са(НСО3)2

Г) СО2+Са(ОН)2                                         4) Са(НС03)2+ Н20

                                                         5) СО + Н2

6) Н2СО3

28. Установите соответствие между названиями оксидов и перечнем веществ, с которыми они могут взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ОКСИДА                                ВЕШЕСТВА

А) оксид кремния  (IV)                                1) Al, HNO3, СО2

Б) оксид aзотa (IV)                                        2) FeO, СO2, Н2O

В) оксид бария                                        3) С, КОН, СаСО3

Г)  оксид железа(III)                                        4) NaOH, Н2О, СаО

5) NO2, SO3. Н3РO4

6) Н2O, HNO3, Са(ОН)2

29. Установите соответствие между названием оксида и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ОКСИДА                                ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) оксид бериллия                                         1) СO2,НС1,Н2O

Б)   оксид калия                                        2) NaOH,H2,HCl

В) оксид серы (IV)                                        3) NaOH,O2,H2O

Г)   оксид железа (II)                                        4) HCl,NaOH,H2O

                                                         5) H3N,Ca(OH)2,O2

6) HCI, H2, O2

30. Установите соответствие между названием оксида и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ОКСИДА                                ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) оксид цинка                                        1)  Н2O, HNO3, Са(ОН)2

Б) оксид лития                                          2)  O2, HCl , HNO3

В) оксид хрома (VI)                                        3) H2O   NaOH    K2O

Г) оксид железа (II)                                         4) K2CO3   HCL   NaOH

                                                         5)   P2O5     H2O    H2SO4

                                                        6) K2SO4   КОН,   NO2,

31. Установите соответствие между названием оксида и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ОКСИДА                        ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) оксид натрия                                        1) Н2O, СаO, KOH

Б) оксид углерода (II)                                2) Fe3O4, Н2O, Si

В) оксид хрома (III)                                        3) Н2, Fe3O4 , O2

Г) оксид фосфора (V)                                4) Н2O, N2O5, H3PO4

                                                        5) HСl, NaOH, Al

32. Установите соответствие между названием оксида и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ОКСИДА                                ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

А) оксид азота (IV)                                        1) КОН, Mg, Na2CO3

Б) оксид натрия                                        2) КОН,С,Н2O

В) оксид кремния (IV)                                3) N2 , NaOH, N2O5

Г) оксид хрома(II)                                        4) CO2, H2S, H2O

5) HNO3, CO, O2                        

6) HCI, Ca(OH)2, O2

Часть С

1. Сульфид цинка подвергли обжигу , выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида кальция до выпадения осадка, Образовавшиеся твердое вещество растворили в в серной кислоте. Оксид цинка образовавшийся   в первой реакции  сплавили с твердым карбонатом кальция. Напишите уравнения четырех описаных реакций.
2. Оксид меди сплавили с углем, полученный газообразный продукт сожгли в избытке кислорода , а затем пропустили через раствор гидроксида кальция до образования осадка . осадок отделили и сплавили с оксидом кремния . напишите уравнения четырех описанных реакций.
3. Карбонат цинка прокалили , газообразный продукт пропустили над раскалённым углем. А твердое вещество разделили на две части одну  сплавили с твердым гидроксидом натрия.  А вторую растворили в растворе серной кислоты. Напишите уравнения четырез описанных реакций
4. Кристаллическое вещество желтого цвета сожгли в атмосфере кислорода . Полученный газообразный продукт   поглотили раствором щелочи. А затем  смешали с ратвором соляной кислоты, выделившийся газ  растворили в избытке воды.
5. Порошок алюминия  сплавили с порошком оксида железа (III).   Одно из полученных твердых веществ растворили в растворе щёлочи, а другое в растворе соляной кислоты. Выделившийся  при этом газ пропустили над нагретым черным порошком оксида меди.
6. Оксид алюминия  растворили в соляной кислота. После прекращения химической реакции раствор обработали раствором едкого натра до выпадения белого студенистого осадка. Осадок отделили и прокалили , образовавшееся твердое вещество сплавили с кальцинированной содой . Запишите уравнения четырех описанных реакций.
7. Газ полученный при сжигании кокса пропустили через раствор известкового молока , до выпадения осадка. Осадок отделили и прокалили. Образовавшееся твердое вещество сплавили с твердым оксидом цинка . Запишите уравнения четырех описанных реакций.
8. Сульфид  меди подвергли обжигу образовавшийся газ пропустили через раствор баритовой воды до образования прозрачного раствора.  Раствор выпарили и прокалили .  Твердое вещество из первой реакции при нагревании восстановили газообразным  водородом. Запишите уравнения четырех описанных реакций.
9.  Нитрат цинка   прокалили образовавшиеся твердое вещество смешали с твердым коксом и прокалили. Выделившийся газ сожгли в избытке кислорода, а твердое вещество  растворили в концентрированной растворе щелочи . Запишите уравнения четырех описанных реакций.
10. Через раствор гидроксида натрия пропустили избыток углекислого газа. Полученное при этом вещество выделили из раствора, высушили и прокалили.  Выделяющийся газ  пропустили над раскаленным углем, а затем над раскаленным оксидом меди. Запишите уравнения четырех описанных реакций