Для выполнения задания 1-2 части С используйте следующий перечень веществ:

Гидроксид кальция, нитрат магния, перманганат натрия, соляная кислота (конц), иодид калия

Задание 1. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми может протекать окислительно-восстановительная реакция. В ответе укажите только одну окислительно-восстановительную реакцию. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель в этой реакции.

Задание 2. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми может протекать реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное, сокращенное уравнения только одной из возможных реакций.

Задание 3. К раствору нитрата кальция добавили раствор фосфата натрия. Выпавший осадок отделили, высушили и прокалили в присутствии углерода и оксида кремния. Полученное при этом вещество растворили в концентрированном растворе азотной кислоты, при этом выделился бурый газ. Полученный бурый газ поглотили раствором гидроксида бария. Составить уравнения реакций.

Задание 4. Смесь кремния и cеры массой 21 г обработали избытком концентрированного раствора гидроксида калия. В результате реакции выделился водород в количестве, достаточном для восстановления 32 г Fe2O3 до алюминия. Определите массовую долю кремния в смеси.

Задание 1. Для того чтобы найти вещества, между которыми может протекать окислительно-восстановительная реакция, мы должны просмотреть предложенный перечень веществ и исследовать их окислительные и восстановительные свойства. Окислительно-восстановительная реакция происходит между окислителем и восстановителем, при этом окислитель получает электроны от восстановителя.

В данном случае, из предложенного перечня следующие вещества могут участвовать в окислительно-восстановительной реакции:
- перманганат натрия (KMnO4) - это окислитель, так как марганец в перманганате имеет окисление со значением +7.
- иодид калия (KI) - это восстановитель, так как йод имеет окисление со значением -1.

Электронный баланс для окислительно-восстановительной реакции между перманганатом натрия и иодидом калия будет следующим:
2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 -> 2 MnSO4 + 5 I2 + K2SO4 + 8 H2O

В данном балансе, перманганат натрия KMnO4 окисляет йодид калия KI до йода I2, и сам переходит в соли марганца MnSO4.

Задание 2. Чтобы найти вещества, между которыми может протекать реакция ионного обмена, вам нужно просмотреть предложенный перечень веществ и исследовать их возможные ионы. Реакция ионного обмена происходит между ионами веществ, причем катионы меняются местами.

Из предложенного перечня следующие вещества могут претерпеть реакцию ионного обмена:
- гидроксид кальция (Ca(OH)2) - в кальции содержится катион Ca2+;
- нитрат магния (Mg(NO3)2) - в магнии содержится катион Mg2+.

Молекулярное уравнение для реакции ионного обмена между гидроксидом кальция и нитратом магния будет следующим:
Ca(OH)2 + Mg(NO3)2 -> Mg(OH)2 + Ca(NO3)2

Полное уравнение:
Ca(OH)2 + Mg(NO3)2 -> Mg(OH)2 + Ca(NO3)2

Сокращенное уравнение:
Ca(OH)2 + Mg(NO3)2 -> Mg(OH)2 + Ca(NO3)2

Задание 3. Для составления уравнений реакций вам нужно анализировать информацию о веществах и их взаимодействиях.
Согласно условию, к раствору нитрата кальция добавили раствор фосфата натрия. При этом образовался осадок, который был отделен, высушен и прокалиброван в присутствии углерода и оксида кремния. Полученное вещество растворили в концентрированном растворе азотной кислоты, и при этом выделился бурый газ. Бурый газ был поглощен раствором гидроксида бария.

Поступим по шагам:

1) Раствор фосфата натрия (Na3PO4) реагирует с раствором нитрата кальция (Ca(NO3)2), образуя твердый осадок фосфата кальция (Ca3(PO4)2) и раствор нитрата натрия (NaNO3):
Na3PO4 + Ca(NO3)2 -> Ca3(PO4)2 + 2 NaNO3

2) Твердый осадок фосфата кальция (Ca3(PO4)2) выделяют, высушивают и прокаливают в присутствии углерода и оксида кремния, чтобы получить вещество, которое вы растворяете в концентрированном растворе азотной кислоты (HNO3). При этом происходит окисление углерода до диоксида углерода (CO2), которое выделяется в виде бурого газа:
Ca3(PO4)2 + 12 C + 8 SiO2 -> 2 P4 + 12 CO2 + 8 SiO3 + 3 CaSiO3

3) Выделившийся бурый газ, диоксид углерода (CO2), поглощается раствором гидроксида бария (Ba(OH)2), образуя осадок бария карбоната (BaCO3) и раствор гидроксида натрия (NaOH):
CO2 + 2 Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O + NaOH

Финальные уравнения реакций:
1) Na3PO4 + Ca(NO3)2 -> Ca3(PO4)2 + 2 NaNO3
2) Ca3(PO4)2 + 12 C + 8 SiO2 -> 2 P4 + 12 CO2 + 8 SiO3 + 3 CaSiO3
3) CO2 + 2 Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O + NaOH

Задание 4. Для определения массовой доли кремния в смеси кремния и серы, необходимо осуществить реакцию между смесью и избытком концентрированного раствора гидроксида калия (KOH). В результате такой реакции кремний будет превращен в кремнекислый калий (K4SiO4) и выделится водород (H2).

Первым шагом определим уравнение реакции между кремнием (Si) и гидроксидом калия (KOH):
3 Si + 4 KOH + 3 H2O -> K4SiO4 + 4 H2

Масса водорода (H2), выделившегося в результате реакции, равна массе водорода, необходимого для восстановления 32 г Fe2O3 до алюминия. Так как масса гидроксида калия (KOH) была избыточной, можно использовать закон сохранения массы для определения массы кремния (Si) в смеси.

Масса алюминия (Al) получается в результате восстановления 32 г Fe2O3, поэтому посчитаем массу водорода (H2), выделяющегося в данной реакции:
3 Fe2O3 + 8 Al + 24 KOH + 19 H2O -> 6 Fe + 8 Al(OH)3 + 12 K3Fe(CN)6 + 24 H2

Коэффициенты перед веществами в данном реакции говорят о том, что на 1 моль Fe2O3 требуется 8 моль Al. Поэтому можно составить пропорцию:
масса Fe2O3 : масса Al = мольная масса Fe2O3 : мольная масса Al

Молярная масса Fe2O3 = 160 г/моль
Молярная масса Al = 26.98 г/моль

Подставляя значения в пропорцию, получаем:
32 г : масса Al = 160 г/моль : 26.98 г/моль

Далее, находим массу Al:
масса Al = (32 г * 26.98 г/моль) / 160 г/моль

Масса Al ≈ 5.419 г

Таким образом, масса кремния (Si) в смеси будет равна массе Al, так как вода в данной реакции не меняется и выделяющийся водород происходит только от реакции кремния (Si) с гидроксидом калия (KOH).
Массовая доля кремния в смеси будет равна:
массовая доля кремния = (масса Si / общая масса смеси) * 100%

Массовая доля кремния ≈ (5.419 г / 21 г) * 100%

Ответ: массовая доля кремния в смеси ≈ 25.8%