Металлы IIА группы. Теория и подборка заданий №32
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс)

Металлы IIА группы

1.   Металлы – простые вещества. Химические свойства щелочноземельных металлов во многом напоминают свойства щелочных металлов, а магний и бериллий имеют некоторые характерные особенности.

• Бериллий, магний и щелочноземельные металлы горят на воздухе.

2Be  +  O2  =  2BeO                    2Mg  +  O2  =  2MgO

            2Ba  +  O2  =  2BaO (до 500С)      2Ba  +  O2  =  2BaO2 (свыше 800С)      

• Взаимодействие с неметаллами приводит к образованию бинарных соединений

N2  =  Mg3N2       Be + Cl2 = BeCl2

• х соединений.

             Са + S = СаS          2Mg  +  Si  Mg2Si           3Mg  +  

• При комнатной температуре с водой реагируют только щелочноземельные металлы. Магний при нагревании.

Ca  +  2H2O  = Ca(OH)2  +  H2↑                        Mg  +  2H2O  Mg(OH)2  +  H2↑

• Металлы IIА группы активно реагируют с разбавленными кислотами:

                         Mg  +  H2SO4(разб.)  =  MgSO4  +  H2        Ве + 2HCl = ВеCl2 + Н2

• Взаимодействие с кислотами окислителями (азотной, концентрированной серной)

 3Ве  +  8HNO3 (разб. гор.)  =  3Ве(NO3)2  +  2NO  +  4H2O

4Mg  +  10HNO3(оч. разб.)    =  4Mg(NO3)2  +  NH4NO3  +  3H2O

4Ca  +  10HNO3 (разб.)  =  4Ca(NO3)2  +  N2O  +  5H2O

        4Ca  +  10HNO3 (оч. разб.)  =  4Ca(NO3)2  +  NH4NO3  +  3H2O  

4Mg   +   5H2SO4(конц.)    =   4MgSO4   +   H2S    +   4H2O

4Са   +   5H2SO4(конц.)    =   4СаSO4   +   H2S    +   4H2O

• Бериллий не только образует амфотерные оксид и гидроксид, но и сам реагирует с щелочами в концентрированных растворах или при сплавлении:

Be  +  2NaOH + 2H2O  =  Na2[Be(OH)4]  +  H2               Be  +  2NaOH  Na2BeO2  +  H2

• При взаимодействии с аммиаком образуются амиды и водород:

            3Mg  +  2NH3    Mg3N2  +  3H2

• Магний и кальций используют в качестве восстановителей.

           MoO   +   Mg         Mo   +   MgO                       V2O5   +   5Ca       5CaO   +   2V

                    Магний восстанавливает из оксидов не только металлы, но и неметаллы.

2Mg  +  CO2      2MgO  +  C                    2Mg   +  SiO2    Si   +   2MgO    (ниже 800°С)

           2CO2  + 5Ca   CaC2  +  4CaO                   4Mg   +  SiO2    Mg2Si   +   2MgO    ( 1000°С)

2. Cоединения металлов IIА группы

1. Оксиды.  Оксид магния, оксиды щелочноземельных металлов – основные. Вступают в реакции с водой, кислотными оксидами, кислотами. Оксид бериллия – амфотерный.

• CaO  +  H2O  =  Ca(OH)2  (реакция идет при комнатной температуре)

                        MgO  +  H2O(пар)  =  Mg(OH)2    (100° – 150°С)  

• CaO   +   CO2   =   CaCO3

• MgO  +  H2SO4  =  MgSO4  +  H2O                         MgO  +  2HI  =  MgI2  +  H2O

• Амфотерность оксида бериллия выражается в его способности реагировать как с кислотами, так и с щелочами при сплавлении или в растворе.

                       BeO + 2HCl = BeCl2 + H2O

                       BeO + 2NaOH     Na2BeO2 + H2O                 BeO + 2NaOH + H2O = Na2[Be(OH)4]

• Окислительно-восстановительные реакции

BaO2  +  2H2SO4  +  2FeSO4  =  BaSO4  +  Fe2(SO4)3  +  2H2O

MgO  +  CO  =  Mg  +  CO2                                MgO  +  C  = Mg  +  CO

3BaO  +  Si  =  BaSiO3  +  2Ba  

СaO  +  C    CaC2  +  CO

2. Гидроксиды. Гидроксид магния, гидроксиды щелочноземельных металлов –  характер основный, гидроксид бериллия – характер амфотерный.

• Сa(OH)2 (избыток)  +  CO2  =  СaCO3  +  H2O    Ca(OH)2  +  2CO2(избыток)    = Ca(HCO3)2

Ca(OH)2(избыток)   + SO2  =  CaSO3↓  +  H2O      Ca(OH)2  +  2SO2(избыток)   = Ca(HSO3)2

• Ba(OH)2  +  2HCl  =  BaCl2  +  2H2O    

Ca(OH)2  +  2CH3COOH  =  (CH3COO)2Ca  +  2H2O

                       3Mg(OH)2  +  H3PO4  =  (MgOH)3PO4  +  3H2O

• Mg(OH)2   MgO  +  H2O

• Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O                   Be(OH)2 + 2NaOH  = Na2[Be(OH)4]

3. Соли.

• Са(НСО3)2  +  2HNO3 =  Ca(NO3)2  +  2H2O  +  2CO2        

           Ca(HCO3)2  +  2HCl  =  CaCl2  +  2H2O  +   2СО2

           СаСО3  +  2HNO3 =  Ca(NO3)2  +  H2O  +  CO2

        CaCO3  +  2HCl  =  CaCl2  +  CO2↑  +  H2O        

            CaCO3  +  CO2  +  H2O  =  Ca(HCO3)2

• (CH3COO)2Ca  +  Na2CO3  =  CaCO3↓+  2CH3COONa

            Ba(NO3)2  +  FeSO4  =  Fe(NO3)2  +  ↓BaSO4

• Ca(HCO3)2  +  Ca(OH)2  =  2CaCO3  +  2H2O

• CaCO3  CaO  +  CO2                                    CaCO3·MgCO3      CaO + MgO + 2CO2 

 Са(НСО3)2 CaCO3+  CO2  +  H2O            2Ca(NO3)2    2CaO  +  4NO2  +  O2

             Sr(HCO3)2   SrCO3  +  CO2  +   H2O

• CaCl2   Ca       +     Cl2

                                      на катоде   на аноде

• Окислительно-восстановительные реакции

Ca3(PO4)2  +  5C  +  3SiO2     3CaSiO3  +  5CO  +  2P

                   Ca(ClO)2  +  4NaBr  +  2H2O  =   CaCl2 +  4NaOH  +  2Br2

                        CaCO3  +  C    CaC2  +  3CO

           BaSO3  +  H2O2  =  BaSO4  +  H2O                   SrSO3  +  H2O2  =  SrSO4  +  H2O

CH3 – C – O – Ba – O – C – CH3   BaCO3  +  CH3 – C – CH3   

            ║                           ║                                           ║

            O                          O                                            O

BaSO4  + 4C  =  BaS  +  4CO                          BaSO4  + 4H2  =  BaS  +  4H2O  

BaSO4  + 4CO  =  BaS  +  4CO2                      SrSO4  +  4CО  SrS  +  4CO2   

4. Бинарные соединения.

• CaC2  +  2H2O  =  Ca(OH)2  +  C2H2↑           Са3Р2 + 6Н2О  =  2РН3↑ +   3 Са(ОН)2 

• Mg2Si  +  4H2O(хол.)  = 2Mg(OH)2↓  +  SiH4↑          

Ba3N2  +  6H2O  =  ↓3Ba(OH)2  +  2NH3

• Mg3N2  +  3H2SO4  =  3MgSO4  +  2NH3↑     Mg3N2  +  8HBr  =  3MgBr2  +  2NH4Br

5Ca3P2  +  16KMnO4  +  24H2SO4  =   5Ca3(PO4)2  +  16MnSO4  +  8K2SO4  +  24H2O

Ca3P2  +  2KMnO4  +  4H2O  =   3Ca(OH)2  +  2MnO2 +  2KOH  +  2P

Ca3P2  +  8Cl2  +  8H2O  =   Ca3(PO4)2  +  16HCl

Ca3P2 (тв).  +  8H2SO4(конц.)    =  Ca3(PO4)2     +  8SO2  +  8H2O

Ca3P2   +  22HNO3    =  3Ca(NO3)2   +    16NO2   +   2H3PO4  +   8H2O

3Ca3P2   +   8K2Cr2O7  +  64HCl   =  3Ca3(PO4)2  +   16KCl  +  16CrCl3  +   32H2O

Ca(ClO)2  +  4NaBr  +  2H2O  =   CaCl2 +  4NaOH  +  2Br2

IIА группа

1.  К нерастворимой в воде соли белого цвета, которая встречается в природе в виде широко используемого в строительстве и архитектуре минерала, прилили раствор соляной кислоты, в результате соль растворилась, и выделился газ, при пропускании которого через известковую воду выпал осадок белого цвета; осадок растворился при дальнейшем пропускании газа. При кипячении полученного раствора выпадает осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

2.  Кальций растворили в воде. При пропускании через полученный раствор сернистого газа образуется осадок белого цвета, который растворяется при пропускании избытка газа. Добавление к полученному раствору щелочи приводит к образованию осадка белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

 3. Раствор, полученный при пропускании сернистого газа через бромную воду, нейтрализовали гидроксидом бария. Выпавший осадок отделили, смешали с коксом и пркалили. При обработке продукта прокаливания хлороводородной кислотой выделился газ с запахом тухлых яиц. Напишите уравнения описанных реакций.

4.  Кальций нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали водой, выделяющийся газ пропустили над нагретым оксидом цинка, а в раствор добавили кальцинированную соду.  Напишите уравнения описанных реакций.

5. Через баритовую воду пропускали углекислый газ. В полученный раствор добавили гидроксид бария, продукт реакции отделили и растворили в ортофосфорной кислоте.

Напишите уравнения описанных реакций.

6. Через раствор, полученный при гашении извести, пропустили газ, который образуется при получении негашеной извести из известняка; в результате выделяется белый осадок. При действии уксусной кислоты на полученный осадок выделяется тот же газ, который образуется при прокаливании карбоната кальция. Напишите уравнения описанных реакций.

7.  Негашеную известь «погасили» водой. В полученный раствор пропустили газ, который выделяется при кальцинировании гидрокарбоната натрия, при этом наблюдали образование и последующее растворение осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

8.  Вещество, образующееся при сплавлении магния с кремнием, обработали водой, в результате образовался осадок и выделился бесцветный газ. Осадок растворили в соляной кислоте, а газ пропустили через раствор перманганата калия, при этом образовались два нерастворимых в воде бинарных вещества. Напишите уравнения описанных реакций.

9. Магниевую стружку нагрели в атмосфере азота и продукт реакции последовательно обработали кипящей водой, растворами серной кислоты и нитрата бария. Напишите уравнения описанных реакций

10. Негашеную известь прокалили с избытком кокса. Продукт реакции после обработки водой используется для поглощения сернистого и углекислого газов. Напишите уравнения описанных реакций.

11. Магний нагрели в сосуде, наполненном газообразным аммиаком. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном растворе бромоводородной кислоты, раствор выпарили и остаток нагрели до появления запаха, после чего добавили раствор щелочи. Напишите уравнения описанных реакций.    

12. Магниевый порошок смешали с кремнием и нагрели. Продукт реакции обработали холодной водой и выделяющийся газ пропустили через горячую воду. Образовавшийся осадок отделили, смешали с едким натром и нагрели до плавления. Напишите уравнения описанных реакций.    

13.  Простое вещество, полученное при нагревании фосфата кальция с коксом и оксидом кремния, сплавили с металлическим кальцием. Продукт реакции обработали водой, а выделяющийся газ собрали и пропустили через раствор соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.    

14.  Фосфат кальция прокалили с углём в присутствии речного песка. Образовавшееся простое вещество прореагировало с избытком хлора. Полученный продукт внесли в избыток раствора гидроксида калия. На образовавшийся раствор подействовали известковой водой. Напишите уравнения описанных реакций.

15)  Металлический кальций прокалили в атмосфере азота. Продукт реакции обработали водой, выделившийся при этом газ пропустили в раствор нитрата хрома (III). Выпавший в ходе процесса серо-зеленый осадок обработали щелочным раствором пероксида водорода.

Напишите уравнения описанных реакций.

16)  Смесь порошков нитрита калия и хлорида аммония растворили в воде и раствор осторожно нагрели. Выделившийся газ прореагировал с магнием. Продукт реакции внесли в избыток раствора соляной кислоты, при этом выделение газа не наблюдалось. Полученную магниевую соль в растворе обработали карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

17) Магний растворили в разбавленной азотной кислоте, причем выделение газа не наблюдалось. получившийся раствор обработали избытком раствора гидроксида калия при нагревании. Выделившийся при этом газ сожгли в кислороде. Напишите уравнения описанных реакций.

18) Нитрат натрия сплавили с оксидом хрома (III) в присутствии карбоната натрия. выделившийся при этом газ прореагировал с избытком гидроксида кальция с выпадением осадка белого цвета. Осадок растворили в избытке раствора бромоводородной кислоты и в полученный раствор добавили раствор нитрата серебра до прекращения выпадения осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Фосфид кальция обработали соляной кислотой. Выделившийся газ сожгли в закрытом сосуде, продукт горения полностью нейтрализовали раствором гидроксида калия. К полученному раствору прилили раствор нитрата серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Оксид кремния прокалили с большим избытком магния. Полученную смесь веществ обработали водой. При этом выделился газ, который сожгли в кислороде. Твердый продукт сжигания растворили в концентрированном растворе гидроксида цезия. Напишите уравнения описанных реакций.

21) Магний нагрели в атмосфере азота. При добавлении к полученному веществу воды выделился газ, который пропустили над нагретым оксидом свинца (II). Полученное твердое вещество темного цвета растворили в разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

22)  Щавелевую кислоту нагрели с небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Выделившийся газ сначала пропустили над нагретым оксидом меди (II), а полученный газ пропустили через раствор гидроксида кальция до тех пор, пока первоначально выпавший осадок не растворился. Напишите уравнения описанных реакций.

23) Барий растворили в воде. К полученному раствору добавили сульфат калия, выпавший осадок отфильтровали, после чего через горячий фильтрат пропустили газообразный хлор. Реакционную массу выпарили, а затем прокалили до образования одной соли. Напишите уравнения описанных реакций.

24)   Магний растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору последовательно добавили гидроксид натрия, бромоводородную кислоту, фосфат натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

25) Барий растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделился бесцветный газ – несолеобразующий оксид. Полученный раствор разделили на три части. Первую выпармлм досуха, полученный осадок прокалили. Ко второй части добавили раствор сульфата натрия до прекращения выделения осадка; к третьей добавили раствор карбоната натрия.   Напишите уравнения описанных реакций.

26)   Сульфат бария сплавили с коксом. Твердый остаток растворили в соляной кислоте, выделившийся газ вступил в реакцию оксидом серы (IV), а раствор – с сульфитом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

IIА группа

1)         СаСО3  +  2HCl  =  CaCl2  +  CO2↑ +  H2O

Ca(OH)2  +  CO2  =  CaCO3↓  +  H2O

CaCO3  +  CO2  +  H2O  =  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2  CaCO3  +  CO2  +  H2O  

2)        Ca  +  2H2O  = Ca(OH)2  +  H2↑

        Ca(OH)2  + SO2  =  CaSO3↓  +  H2O

CaSO3  +  SO2  +  H2O  =  Ca(HSO3)2

        Ca(HSO3)2  + Ca(OH)2  =  2CaSO3↓  +  2H2O

3)         SO2  +  Br2  +  2H2O  =  2HBr  +  H2SO4

        H2SO4  +  Ba(OH)2  =  BaSO4↓  +  2H2O

        BaSO4  +  4С     BaS  +  4CO↑

BaS  +  2HCl  =  ВaCl2  +  H2S↑

4)        Са  +  H2    CaH2

        СаH2  +  2H2O  =  Ca(OH)2  +  H2↑

ZnO  +  H2   Zn  +  H2O

Ca(OH)2  +  Na2CO3  =  CaCO3↓  +  2NaOH

5)         Ba(OH)2  +  CO2  = BaCO3  +  H2O

BaСО3  +  CO2  +  H2O  =  Вa(HCO3)2

Вa(HCO3)2  +  Ba(OH)2  = 2BaCO3↓  +  2H2O

BaCO3  +  2Н3РО4  =  СО2  +  H2O  +  Ва(Н2РО4)2

6)         СаСО3   СаО  +  СО2↑

СаО  +  Н2О  =  Са(ОН)2

Ca(OH)2  +  CO2  =  CaCO3↓  +  H2O

        CaCO3  +  2СН3СООН  =  (СН3СОО)2Са  +  СО2 ↑ +  H2O  

7)        CaO  +  H2O  =  Ca(OH)2

        2NaHCO3   Na2CO3  +  CO2↑  +  H2O

Ca(OH)2  +  CO2  =  CaCO3↓  +  H2O

CaCO3  +  CO2  +  H2O  =  Ca(HCO3)2

8)         2Mg  +  Si    Mg2Si

        Mg2Si  +  4H2O  = 2Mg(OH)2↓  +  SiH4↑

        Mg(OH)2  +  2HCl  =  MgCl2  +  2H2O

3SiH4   +  8KMnO4  =  8MnO2 ↓ +  3SiO2 ↓ +  8KOH  +  2H2O

9)         3Mg  +  N2    Mg3N2

        Mg3N2  +  6H2O(гор.)  =  3Mg(OH)2↓  +  2NH3↑

        Mg(OH)2  +  H2SO4  =  MgSO4 +  2H2O

        MgSO4  +  Ba(NO3)2  =  BaSO4↓  +  Mg(NO3)2

10)        СaO  +  C    CaC2  +  CO↑

CaC2  +  2H2O  =  Ca(OH)2  +  C2H2↑

Ca(OH)2  +  CO2  =  CaCO3↓  +  H2O

или Ca(OH)2  +  2CO2  = Ca(HCO3)2

Ca(OH)2  + SO2  =  CaSO3↓  +  H2O

или Ca(OH)2  +  2SO2  = Ca(HSO3)2

11)         3Mg  +  2NH3    Mg3N2  +  3H2↑

        Mg3N2  +  8HBr  =  3MgBr2  +  2NH4Br

 NH4Br    NH3↑  +  HBr↑

MgBr2  +  2NaOH  = Mg(OH)2↓ + 2NaBr

12)        2Mg  +  Si    Mg2Si

        Mg2Si  +  4H2O(хол.)  = 2Mg(OH)2↓  +  SiH4↑

        SiH4+  2H2O(гор.)  = SiO2  +  4Н2

        SiO2  +  2NaOH   Na2SiO3 + H2O  

13)         Ca3(PO4)2  +  5C  +  3SiO2     3CaSiO3  +  5CO  +  2P

        3Ca  +  2P    Ca3P2

        Ca3P2  +  6H2O  = 3Ca(OH)2↓  +  2PH3↑

PH3   +  HCl  =  PH4Cl

14)         Ca3(PO4)2  +  5C  +  3SiO2       3CaSiO3  +  5CO  +  2P

        2P  +  5Cl2  =  2PCl5

PCl5   +   8KOH  =  K3PO4  +  5KCl  +  4H2O

2K3PO4  +  3Ca(OH)2   =   Ca3(PO4)2↓  +  6KOH

15)         3Ca  +  N2  =  Ca3N2

Ca3N2  +  6H2O  =  3Ca(OH)2  +  2NH3↑

3NH3   +   3H2O  +  Cr(NO3)3   =  Cr(OH)3↓   +  3NH4NO3

 2Cr(OH)3   +  3H2O2  +  4KOH  =  2K2CrO4  +  8H2O

16)         KNO2  +  NH4Cl     KCl  +  N2↑   +  2H2O

3Mg   +   N2   =  Mg3N2

Mg3N2  +  8HCl  =  3MgCl2   +  2NH4Cl

2MgCl2   +  2Na2CO3  +  H2O  =  (MgOH)2CO3↓ +  CO2↑ +  4NaCl

17)        4Mg  +  10HNO3(оч. разб.)  =  4Mg(NO3)2  +  NH4NO3  +  3H2O

        Mg(NO3)2  +  2KOH  =  Mg(OH)2↓ +  2KNO3

NH4NO3   +  KOH   NH3↑  +  KNO3  +  H2O

4NH3  +  3O2  =  2N2   +   6H2O

18)          3NaNO3   +  Cr2O3  +  2Na2CO3   =  2Na2CrO4  +  2CO2↑  +  3NaNO2

CO2  +  Ca(OH)2  =  CaCO3↓   +  H2O

CaCO3  +  2HBr   =  CaBr2  +  CO2↑  +  H2O

CaBr2  +  2AgNO3  =   2AgBr↓   +  Ca(NO3)2

19)         Ca3P2   +   6HCl   =   3CaCl2  +  2PH3↑

        PH3  +  2O2  =  H3PO4

        H3PO4  +  3KOH  =  K3PO4  +  3H2O

        K3PO4  +  3AgNO3  =   Ag3PO4↓  +  3KNO3

20)         SiO2  +  2Mg   =  2MgO  +  Si

        2Mg   +   Si  =   Mg2Si  или

        SiO2  +  4Mg  =  2MgO  +  Mg2Si

        Mg2Si   +   4H2O  =  2Mg(OH)2↓  +  SiH4↑

        SiH4   +   2O2   =  SiO2  +  2H2O

SiO2  +  2CsOH    =  Cs2SiO3  +  H2O

21)        3Mg   +   N2   =   Mg3N2

        Mg3N2   +   6H2O   =   3Mg(OH)2   +   2NH3

        2NH3    +   3PbO   =   3Pb   +   N2   +   3H2O

        3Pb   +   8HNO3    =   3Pb(NO3)2   +   2NO   +  4H2O

22)        H2C2O4      H2O   +   CO↑   +   CO2↑

        CO    +   CuO   =   Cu   +   CO2

        CO2   +   Ca(OH)2   =   CaCO3   +   H2O

        CaCO3   +  CO2   +   H2O   =   Ca(HCO3)2

23)         Ba    +    2HCl   =   BaCl2   +   H2

        BaCl2   +   Na2SO4   =   BaSO4↓  +  2NaCl

        BaSO4   +   4C    BaS   +   4CO

        3CO   +   Fe2O3     2Fe   +   3CO2

24)        4Mg    +   10HNO3(разб.)      =   4Mg(NO3)2   +   N2O    +    5H2O

        Mg(NO3)2   +   2NaOH    =    Mg(OH)2↓    +    2NaNO3

        Mg(OH)2    +   2HBr    =    MgBr2   +   2H2O

        3MgBr2    +   2Na3PO4   =   Mg3(PO4)2↓   +   6NaBr

25)        4Ba    +    10HNO3(разб.)      =   Ba(NO3)2   +   N2O    +   5H2O

        Ba(NO3)2      Ba(NO2)2   +   O2   

Ba(NO3)2   +   Na2SO4    =   BaSO4↓   +   2NaNO3

Ba(NO3)2   +   Na2CO3    =   BaCO3↓   +   2NaNO3

26)        BaSO4   +   4C    BaS   +   4CO

BaS  +  2HCl  =  ВaCl2  +  H2S↑

        H2S   +   SO2   =   2H2O   +   3S↓

BaCl2   +   Na2SO3    =   BaSO3↓   +   2NaCl