Химические свойства цинка и алюминия
Задания сайта ФИПИ на эту тему можно прорешать в курсе самостоятельной подготовки к ОГЭ.
1) Реагируют с кислородом:
2Zn + O2 -> 2ZnO
4Al + 3O2 -> 2Al2O3
2) Не реагируют с водородом (из металлов только Щ, ЩЗ металлы и Mg взаимодействуют с водородом)
Zn + H2 -> реакция не идёт.
Al + H2 -> реакция не идёт.
3) Реагируют с другими неметаллами, например, с галогенами, серой при нагревании и др.:
Zn + Cl2 -> ZnCl2
Zn + S -> ZnS
2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3
2Al + 3S -> Al2S3
2Al + N2 -> 2AlN
Al + P -> AlP
4Al + 3C -> Al4C3
4) Цинк реагирует с парами воды, т.е. при сильном нагревании, с образованием оксида:
Zn + H2O -> ZnO + H2
Алюминий реагирует с водой, если убрать оксидную пленку:
2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2.
5) Растворяются в растворах щелочей с выделением водорода:
Zn + 2NaOH + 2H2O -> Na2[Zn(OH)4] + H2↑
2Al + 2NaOH + 6H2O -> 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
6) Реагируют с кислотами-неокислителями, так как находятся до водорода в ряду активности металлов, с выделением водорода:
Zn + H2SO4 (разб.) -> ZnSO4 + H2↑
2Al + HCl -> 2AlCl3 + 3H2↑
Al + H2SO4 (разб.) -> Al2(SO4)3 + H2↑
7) Реагируют с кислотами-окислителями:
4Zn + 5H2SO4(конц.) -> 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O.
Так как Zn находится примерно в центре ряда напряжений, то в реакциях с азотной кислотой могут образовываться разные продукты:
Zn+4HNO3(конц.) -> Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
4Zn + 10HNO3(разб.) -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.
Алюминий на холоде пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот. При нагревании реагирует без выделения водорода. Продукты реакции зависят от концентрации кислоты:
Al + 4HNO3(конц.) -> Al(NO3)3 + NO2↑ + 2H2O (t)
8Al + 30HNO3(разб.) -> 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O (t, возможно образование N2O или NO)
8Al + 15H2SO4(конц.) -> 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
2Al + 6H2SO4(конц.) -> Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (t)
8) Алюминий используется для восстановления менее активных металлов из их оксидов (алюмотермия):
3FeO + 2Al -> 3Fe + Al2O3
3Fe3O4 + 8Al -> 9Fe + 4Al2O3
Cr2O3 + 2Al -> 2Cr + Al2O3
Такие металлы, как барий, кальций также можно получать алюмотермическим методом:
4BaO + 2Al → 3Ba + Ba(AlO2)2
4CaO + 2Al → 3Ca + Ca(AlO2)2.
Это материал 11-го класса (реакции алюминия с CaO и BaO), и для того, чтобы правильно ответить на задания эти знания не требуются.
Реакции Al и Zn с CO2 и SO2 выходят за рамки школьной программы. Для того, чтобы правильно ответить на задания эти знания также не требуются.
9) Вытесняют менее активные металлы из их солей:
2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu.
Al + BaCl2 -> реакция не идёт.
Al + Mg(NO3)2 -> реакция не идёт.
10) Zn, Al не реагируют с летучими водородными соединениями:
Al + CH4 -> реакция не идёт.
Al + NH3 -> реакция не идёт.