Цинк – элемент IIБ подгруппы четвертого периода. Цинк относится к семейству d-элементов, поскольку электронное строение цинка отражается конфигурацией (см.рис. справа).
Конфигурация является устойчивой, и в образовании химической связи участвуют лишь внешние электроны -подуровня, поэтому характерная степень окисления цинка- (+2).
Нахождение в природе
В природе встречается только в виде соединений, важнейшим из которых является цинковая обманка. Основной компонент цинковой обманки - сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Видимо, за это минерал и называют обманкой. Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы цинка:
смитсонит (цинковый шпат) ;
цинкит ;
каламин
Н
.
Получение цинка
Выделение цинка начинается с концентрирования руды методами седиментации (осаждение) или флотации (прилипание к пузырькам воздуха и всплывание в виде пены), затем ее обжигают до образования оксидов:
Оксид цинка перерабатывают электролитическим методом или восстанавливают коксом. В первом случае цинк выщелачивают из сырого оксида разбавленным раствором серной кислоты, примесь кадмия осаждают цинковой пылью и раствор сульфата цинка подвергают электролизу. Металл 99,95%-ной чистоты осаждается на алюминиевых катодах.
Физические свойства
В чистом виде - довольно пластичный серебристо-белый металл. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем "крик олова"). При 100-150 °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Температура плавления - 692°C, температура кипения - 1180°C
Химические свойства
Цинк - химически активный металл, обладает выраженными восстановительными свойствами, по активности уступает щелочно-земельным металлам. Проявляет амфотерные свойства. Так же как и хром, используется для нанесения антикоррозионных покрытий ("цинкование" кузова автомобиля).
1.Взаимодействие с неметаллами
При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:
При поджигании энергично реагирует с серой:
С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:
При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:
С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.
2. Взаимодействие с водой
Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:
3. Взаимодействие с кислотами
В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:
Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония (или азот или веселящий газ в зависимости от концентрации кислоты):
(разб., гор.)
(оч.разб., гор.)
Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:
(конц.)
(конц.)
4. Взаимодействие со щелочами
Реагирует с растворами щелочей с образованием растворимых гидроксокомплексов:
при сплавлении образует цинкаты:
5. Взаимодействие с оксидами и солями
Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:
6. Взаимодействие с аммиаком
С газообразным аммиаком при высокой температуре образует нитрид цинка:
(г.)
В водном растворе аммиака цинк растворяется с образованием гидроксида тетраамминцинка:
Соединения цинка
Оксид цинка (II)
Оксид цинка (II) ZnO – белые кристаллы, при нагревании приобретают желтую окраску.
При температуре выше восстанавливается до металлического цинка типичными восстановителями (углеродом, угарным газом и водородом):
С водой не взаимодействует. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с растворами кислот и щелочей:
При сплавлении с щелочами (и основными окисдами) образует цинкаты:
При взаимодействии с оксидами неметаллов образует соли, где является катионом:
Гидроксид цинка (II)
Гидроксид цинка - бесцветное кристаллическое или аморфное вещество, существует в пяти полиморфных модификациях, нерастворимо в воде. Получают взаимодействием солей цинка с растворами щелочей: при этом гидроксид цинка выпадает в виде желеообразного белого осадка.
При температуре выше разлагается:
Гидроксид цинка проявляет амфотерные свойства, легко растворяется в кислотах и щелочах:
также легко растворяется в водном растворе аммиака с образованием гидроксида тетраамминцинка:
Объяснение:
вариант-1
1. молекула азота состоит из атомов: б) двух.
2. азот а) легче воздуха, но ненамного
3. аммиака газ: а) бесцветный;
4. степень окисления азота в соединениях n2o5, nh3 соответственно равна : б) +5 и -3
5. степень окисления 0 фосфор проявляет в: в) белом фосфоре.
6.тип связи в молекуле аммиака : в) ковалентная полярная.
7. при горении фосфора образуется: б) оксид фосфора (v)
8. будучи кислотным оксидом, оксид фосфора (v) взаимодействует с: а) водой
9.фосфорная кислота реагирует с: а) гидроксидом меди (ii), в) медью.
10. аммиак в промышленности получают по реакции: б) n2 + 3h2 →
11. схема превращения n-3→ n0 соответствует уравнению: в) 4nh3 + 3o2 = 2n2 + 6h2o
12. при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с серебром помимо соли и воды выделяется газ: а) no2,
вариант-2
1.кристаллическая решётка молекулы азота: а) молекулярная,
2. электронная формула фосфора? а) 1s22s22p63s23p3
3. свойства аммиака газ: а) резким запахом;
4. степень окисления азота в соединениях n2o3, nh4 cl соответственно равна : в) +3 и +3.
5. степень окисления +5 фосфор проявляет в: б) фосфорной кислоте,
6.тип связи в молекуле азота : а) ковалентная неполярная,
7) при взаимодействии фосфора с водородом образуется: в) фосфин.
8. будучи кислотным оксидом, оксид фосфора (v) взаимодействует с: а) основным оксидом,
9.фосфорная кислота реагирует с: в) гидроксидом калия.
10. аммиак в лаборатории получают по реакции:
а) nh4cl + ca(oh)2 →
11. в схеме превращений no→x→hno3, веществом х является : в) no2.
12. концентрированная азотная кислота реагирует с медью с образованием : в) нитрата меди(ii), воды, оксида азота(iv)
вариант-3
1. между атомами в молекуле азота существует: б) тройная связь,
2. число электронов в атоме азота в наружном энергетическом уровне
в) 5.
3. аммиака газ в воде: ) хорошо растворим.
4. степень окисления азота в соединениях hno3, nh3 соответственно равна : б) +5 и -3,
5. степень окисления +5 фосфор проявляет в: б) фосфатах,
6.тип связи в молекуле нитрида магния : б) ионная,
7. при взаимодействии азота с водородом образуется: в) аммиак.
8. будучи кислотным оксидом, оксид фосфора (v) взаимодействует с: а) щелочью,
9.раствор азотной кислоты реагирует с: в) гидроксидом калия.
10. лабораторный способ получения азота: в) разложение нитрита аммония.
11. в реакции n2+3h2 ↔ 2nh3 окислителем является: в) n2.
12. какая из ниже реакций не протекает?
б) h3po4 + na2so4 →
bариант-4
1. азот газ: а) бесцветный,
2. укажите электронную формула азота? б) 1s22s22p3
3. аммиак газ: а) легче воздуха,
4. степень окисления азота в соединениях no2, nh4cl соответственно равна: а) +4 и -3;
5. степень окисления -3 фосфор проявляет в: а) фосфидах,
6.тип связи в молекуле оксида азота(iv) :
в) ковалентная полярная.
7. при взаимодействии азота с кислородом образуется: а) оксид азота (ii),
8. будучи кислотным оксидом, оксид фосфора (v) взаимодействует с: а) водой,
9.раствор азотной кислоты реагирует с: в) гидроксидом калия.
10. промышленный способ получения азота:
б) перегонка жидкого воздуха,
11. обнаружить фосфат-ион в растворе можно при : в) нитрата серебра.
12. схема превращения n-3→ n+2 соответствует уравнению: в) 4nh3 + 5o2 = 4no + 6h2o