Задание 2 ЕГЭ по химии

431

Сначала определим, какие из элементов стоят в одной группе. Кремний $Si$, олово $Sn$ и свинец $Pb$ — элементы IVA-группы (14-й группы): на внешнем электронном слое у каждого из них четыре электрона, а высшая валентность и высшая степень окисления равны $+4$. Железо и хром в эту группу не входят, поэтому в ответ идут элементы под номерами 1, 3 и 4.

Теперь запишем их высшие оксиды: $SiO_{2}$, $SnO_{2}$, $PbO_{2}$.

1. В группе сверху вниз растёт радиус атома и ослабевают неметаллические свойства элемента, а вместе с ними ослабевают и кислотные свойства высших оксидов и гидроксидов. Значит, чтобы кислотные свойства усиливались, элементы нужно расположить снизу вверх по группе: сначала свинец, затем олово, затем кремний.

2. Это подтверждается и характером самих оксидов: $PbO_{2}$ — амфотерный оксид с наиболее слабо выраженной кислотной функцией, $SnO_{2}$ — тоже амфотерный, но кислотные свойства у него выражены заметнее, а $SiO_{2}$ — типичный кислотный оксид, которому соответствует кремниевая кислота $H_{2}SiO_{3}$.

3. Кислотную природу $SiO_{2}$ видно по реакции со щёлочью, идущей при сплавлении: $SiO_{2} + 2NaOH \overset{t}{\rightarrow} Na_{2}SiO_{3} + H_{2}O$. При этом $SiO_{2}$ с растворами кислот (кроме $HF$) не реагирует: $SiO_{2} + HCl \: \cancel{=}$, тогда как амфотерные $SnO_{2}$ и $PbO_{2}$ способны взаимодействовать и с кислотами, и со щелочами.

Итоговая последовательность в порядке усиления кислотных свойств высших оксидов: $PbO_{2} \rightarrow SnO_{2} \rightarrow SiO_{2}$, то есть 431.