Несолеобразующие оксиды список егэ по химии

Неорганическая химия — раздел химии, изучающий строение и химические свойства неорганических веществ.

Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли.
Классификация неорганических веществ построена следующим образом:

Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В
этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении
химии.

Оксиды

Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты
(в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:

• CuO — соответствует основанию Cu(OH)₂
• Li₂O — соответствует основанию LiOH
• FeO — соответствует основанию Fe(OH)₂ (сохраняем ту же СО = +2)
• Fe₂O₃ — соответствует основанию Fe(OH)₃ (сохраняем ту же СО = +3)
• P₂O₅ — соответствует кислоты H₃PO₄

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.

• Основные

Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются
исключительно металлами. Примеры: Li₂O, Na₂O, K₂O, Rb₂O CaO, FeO, CrO, MnO.

Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными
оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.

Li₂O + H₂O → LiOH (основный оксид + вода → основание)

Li₂O + P₂O₅ → Li₃PO₄ (осн. оксид + кисл. оксид = соль)

Li₂O + H₃PO₄ → Li₃PO₄ + H₂O (осн. оксид + кислота = соль + вода)

Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.

• Амфотерные (греч. ἀμφότεροι — двойственный)

Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al₂O₃,
Fe₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂, PbO, PbO₂, Ga₂O₃.

С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и
кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.

Fe₂O₃ + K₂O → (t) KFeO₂ (амф. оксид + осн. оксид = соль)

ZnO + KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄] (амф. оксид + основание = комплексная соль)

ZnO + N₂O₅ → Zn(NO₃)₂ (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)

Fe₂O₃ + HCl → FeCl₃ + H₂O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что
СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)



• Кислотные

Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO₂,
SO₃, P₂O₅, N₂O₃, NO₂, N₂O₅, SiO₂,
MnO₃, Mn₂O₇.

Каждому кислотному оксиду соответствует своя кислота. Это особенно важно помнить при написании продуктов реакции: следует сохранять
степени окисления. Некоторым кислотным оксидам соответствует сразу две кислоты.

• SO₂ — H₂SO₃
• SO₃ — H₂SO₄
• P₂O₅ — H₃PO₄
• N₂O₅ — HNO₃
• NO₂ — HNO₂, HNO₃

Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.

SO₂ + Na₂O → Na₂SO₃ (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)

SO₃ + Li₂O → Li₂SO₄ (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)

P₂O₅ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂O (кисл. оксид + основание = соль + вода)

При реакции с водой кислотный оксид превращается в соответствующую ему кислоту. Исключение SiO₂ — не реагирует с водой,
так как продукт реакции — H₂SiO₃ является нерастворимой кислотой.

Mn₂O₇ + H₂O → HMnO₄ (сохраняем СО марганца +7)

SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (сохраняем СО серы +6)

SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (сохраняем СО серы +4)

Несолеобразующие оксиды — оксиды неметаллов, которые не имеют соответствующих им гидроксидов и не вступают в реакции солеобразования.
К таким оксидам относят:

• CO
• N₂O
• NO
• SiO
• S₂O

Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей.
Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:

FeO + CO → Fe + CO₂ (восстановление железа из его оксида)

Основания

Основания — химические соединения, обычно характеризуются диссоциацией в водном растворе с образованием гидроксид-анионов.
Растворимые основания называются щелочами: NaOH, LiOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂.

Гидроксиды щелочных металлов (Ia группа) называются едкими: едкий натр — NaOH, едкое кали — KOH.

Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.

Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания
способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O (основание + кислота = соль + вода — реакция нейтрализации)

Mg(OH)₂ → (t) MgO + H₂O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)

Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет.
Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.

Ba(OH)₂ + NH₄Cl → BaCl₂ + NH₃ + H₂O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH₄OH,
которое распадается на NH₃ и H₂O)

LiOH + MgCl₂ → LiCl₂ + Mg(OH)₂↓

KOH + BaCl₂ ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)

В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.

Амфотерные оксиды соответствуют амфотерным гидроксидам. Их свойства такие же двойственные: они реагирую как с кислотами — с образованием соли
и воды, так и с основаниями — с образованием комплексных солей.

Al(OH)₃ + HCl → AlCl₃ + H₂O (амф. гидроксид + кислота = соль + вода)

Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)₄] (амф. гидроксид + основание = комплексная соль)

При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.

Al(OH)₃ + KOH → (t) KAlO₂ + H₂O (амф. гидроксид + основание = (прокаливание) соль + вода — при высоких
температурах вода испаряется, и комплексная соль образоваться не может)

Кислоты

Кислота — химическое соединение обычно кислого вкуса, содержащее водород, способный замещаться металлом при образовании соли. По классификации
кислоты подразделяются на одно-, двух- и трехосновные.

Основность кислоты определяется числом атомов водорода, которое способна отдать молекула кислоты, реагируя с основанием. Определять основность кислоты по числу атомов водорода в ней — часто верный способ, но не всегда: например, борная кислота H₃BO₃ является слабой одноосновной кислотой, фосфористая кислота H₃PO₃ — двухосновной кислотой.

Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию
с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).

H₃PO₄ + LiOH → Li₃PO₄ + H₂O (кислота + основание = соль + вода — реакция нейтрализации)

Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)

Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)

Существуют нестойкие кислоты, которые в водном растворе разлагаются на кислотный оксид (газ) и воду — угольная и сернистая кислоты:

• H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑
• H₂SO₃ → H₂O + SO₂↑

Записать эти кислоты в растворе в виде «H₂CO₃ или H₂SO₃» — будет считаться ошибкой. Пишите угольную
и сернистую кислоты в разложившемся виде — виде газа и воды.

Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз.
В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.

Однако невозможно (и противоречит законам логики) получить из более слабой кислоты сильную, например из уксусной — серную кислоту. Природу не
обманешь

K₂S + HCl → H₂S + KCl (из сильной — соляной кислоты — получили более слабую — сероводородную)

K₂SO₄ + CH₃COOH ↛ (реакция не идет, так как из слабой кислоты нельзя получить сильную: из уксусной — серную)

Подчеркну важную деталь: гидроксиды это не только привычные нам NaOH, Ca(OH)₂ и т.д., некоторые кислоты также считаются кислотными
гидроксидами, например серная кислота — H₂SO₄. С полным правом ее можно записать как кислотный гидроксид: SO₂(OH)₂

В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.

Соли

Соль — ионное соединение, образующееся вместе с водой при нейтрализации кислоты основанием (не единственный способ). Водород кислоты замещается
металлом или ионом аммония (NH₄). Наиболее известной солью является поваренная соль — NaCl.

По классификации соли бывают:

• Средние — продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл: KNO₃, NaCl, BaSO₄, Li₃PO₄
• Кислые — продукт неполного замещения атомов водорода: LiHSO₄, NaH₂PO₄ и Na₂HPO₄ (гидросульфат
  лития, дигидрофосфат и гидрофосфат натрия)
• Основные — продукт неполного замещения гидроксогрупп на кислотный остаток: CrOHCl (хлорид гидроксохрома II)
• Двойные — содержат два разных металла и один кислотный остаток (NaCr(SO₄)₂
  
• Смешанные — содержат один металл и два кислотных остатка MgClBr (хлорид-бромид магния
• Комплексные — содержат комплексный катион или анион — атом металла, связанный с несколькими лигандами: Na[Cr(OH)₄]
  (тетрагидроксохромат натрия)

Растворы или расплавы солей могут вступать в реакцию с металлом, который расположен левее металла, входящего в состав соли. В этом случае более
активный металл вытеснит менее активный из раствора соли. Например, железо способно вытеснить медь из ее солей:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (железо стоит левее меди в ряду активности и способно вытеснить медь из ее солей)

Замечу важную деталь: исход реакции основание + кислота иногда определяет соотношение. Запомните, что если двух- или трехосновная кислота дана в
избытке — получается кислая соль, если же в избытке дано основание — средняя соль.

NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ (кислота дана в избытке)

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O (основание дано в избытке)

Если в ходе реакции соли с кислотой, основанием или другой солью выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода),
то такая реакция идет. Кислую соль также можно получить в реакции соли с соответствующей двух-, трехосновной кислотой.

Na₂CO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑ (сильная кислота — соляная, вытесняет слабую — угольную)

MgCl₂ + LiOH → Mg(OH)₂↓ + LiCl

K₂SO₄ + H₂SO₄ → KHSO₄ (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы сделать из кислой соли — среднюю соль, нужно добавить соответствующее основание:

KHSO₄ + KOH → K₂SO₄ + H₂O (кислая соль + основание = средняя соль)

• Курс

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых —  кислород со степенью окисления -2.  При этом кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

В зависимости от второго элемента оксиды проявляют разные химические свойства. В школьном курсе оксиды традиционно делят на солеобразующие и несолеобразующие. Некоторые оксиды относят к солеобразным (двойным).

Двойные оксиды — это некоторые оксиды , образованные элементом с разными степенями окисления.

Солеобразующие оксиды делят на основные, амфотерные и кислотные.

Основные оксиды — это оксиды, обладающие характерными основными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степень окисления +1 и +2.

Кислотные оксиды — это оксиды, характеризующиеся кислотными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степенью окисления +5, +6 и +7, а также атомами неметаллов.

Амфотерные оксиды — это оксиды, характеризующиеся и основными, и кислотными свойствами. Это оксиды металлов со степенью окисления +3 и +4, а также четыре оксида со степенью окисления +2: ZnO, PbO, SnO и BeO.

Несолеобразующие оксиды не проявляют характерных основных или кислотных свойств, им не соответствуют гидроксиды. К несолеобразующим относят четыре оксида: CO, NO, N₂O и SiO.

Классификация оксидов

Тренировочные тесты по теме Классификация оксидов.

Получение оксидов

Общие способы получения оксидов:

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:

1.1. Окисление металлов: большинство металлов окисляются кислородом до оксидов с устойчивыми степенями окисления.

Например, алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Не взаимодействуют с кислородом золото, платина, палладий.

Натрий при окислении кислородом воздуха образует преимущественно пероксид Na₂O₂,

2Na + O₂ → Na₂O₂

Калий, цезий, рубидий образуют преимущественно надпероксиды состава MeO₂:

K + O₂  →  KO₂

Примечания: металлы с переменной степенью окисления окисляются кислородом воздуха, как правило, до промежуточной степени окисления (+3):

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

Железо также горит с образованием железной окалины — оксида железа (II, III):

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

1.2. Окисление простых веществ-неметаллов.

Как правило, при окислении неметаллов образуется оксид неметалла с высшей степенью окисления, если кислород в избытке, или оксид неметалла с промежуточной степенью окисления, если кислород в недостатке.

Например, фосфор окисляется избытком кислорода до оксида фосфора (V), а под действием недостатка кислорода до оксида фосфора (III):

4P + 5O_2(изб.) → 2P₂O₅

4P + 3O_2(нед.) → 2P₂O₃

Но есть некоторые исключения.

Например, сера сгорает только до оксида серы (IV):

S + O₂ → SO₂

Оксид серы (VI) можно получить только окислением оксида серы (IV) в жестких условиях в присутствии катализатора:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

Азот окисляется кислородом только при очень высокой температуре (около 2000^оС), либо под действием электрического разряда, и только до оксида азота (II):

N₂ + O₂ = 2NO

Не окисляется кислородом фтор F₂ (сам фтор окисляет кислород). Не взаимодействуют с кислородом прочие галогены (хлор Cl₂, бром и др.), инертные газы (гелий He, неон, аргон, криптон).

2. Окисление сложных веществ (бинарных соединений): сульфидов, гидридов, фосфидов и т.д.

При окислении кислородом сложных веществ, состоящих, как правило, из двух элементов, образуется смесь оксидов этих элементов в устойчивых степенях окисления.

Например, при сжигании пирита FeS₂ образуются  оксид железа (III) и оксид серы (IV):

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Сероводород горит с образованием оксида серы (IV)  при избытке кислорода и с образованием серы при недостатке кислорода:

2H₂S + 3O_2(изб.) → 2H₂O + 2SO₂

2H₂S + O_2(нед.) → 2H₂O + 2S

А вот аммиак горит с образованием простого вещества N₂, т.к. азот реагирует с кислородом только в жестких условиях:

4NH₃ + 3O₂ →2N₂ + 6H₂O

А вот в присутствии катализатора аммиак окисляется кислородом до оксида азота (II):

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

3. Разложение гидроксидов. Оксиды можно получить также из гидроксидов — кислот или оснований. Некоторые гидроксиды неустойчивы, и самопроизвольную распадаются на оксид и воду; для разложения некоторых других (как правило, нерастворимых в воде) гидроксидов необходимо их нагревать (прокаливать).

гидроксид → оксид + вода

Самопроизвольно разлагаются в водном растворе угольная кислота, сернистая кислота, гидроксид аммония, гидроксиды серебра (I), меди (I):

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

H₂SO₃ → H₂O + SO₂

NH₄OH → NH₃ + H2O

2AgOH → Ag₂O + H₂O

2CuOH → Cu₂O + H₂O

При нагревании разлагаются на оксиды большинство нерастворимых гидроксидов — кремниевая кислота, гидроксиды тяжелых металлов — гидроксид железа (III) и др.:

H₂SiO₃ → H₂O + SiO₂

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

4. Еще один способ получения оксидов — разложение сложных соединений — солей.

Например, нерастворимые карбонаты и карбонат лития при нагревании разлагаются на оксиды:

Li₂CO₃ → CO₂ + Li₂O

CaCO₃ →  CaO + CO₂

Соли, образованные сильными кислотами-окислителями (нитраты, сульфаты, перхлораты и др.), при нагревании, как правило, разлагаются с с изменением степени окисления:

2Zn(NO₃)₂ → 2ZnO + 4NO₂ + O₂

Более подробно про разложение нитратов можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

Химические свойства оксидов

Значительная часть химических свойств оксидов описывается схемой взаимосвязи основных классов неорганических веществ.

Химические свойства основных оксидов

Подробно про химические свойства оксидов можно прочитать в соответствующих статьях:

Химические свойства основных оксидов.

Химические свойства кислотных оксидов.

Химические свойства амфотерных оксидов.

Химические свойства оксидов

Взаимодействие оксидов с водой

Правило	Комментарий
Основный оксид + H2O → Щелочь	Реакция идет, если образуется растворимое основание, а также Ca(OH)2: Li2O + H2O → 2LiOH Na2O + H2O → 2NaOH K2O + H2O → 2KOH CaO + H2O → Ca(OH)2 SrO + H2O → Sr(OH)2 BaO + H2O → Ba(OH)2 MgO + H2O → Реакция не идет, ак как Mg(OH)2 нерастворим* FeO + H2O → Реакция не идет, так как Fe(OH)2 нерастворим CrO + H2O → Реакция не идет, так как Cr(OH)2 нерастворим CuO + H2O → Реакция не идет, так как Cu(OH)2 нерастворим
Амфотерный оксид	Амфотерные оксиды, также как и амфотерные гидроксиды, с водой не взаимодействуют
Кислотный оксид + H2O → Кислота	Все реакции идут за исключением SiO2 (кварц, песок): SO3 + H2O → H2SO4 N2O5 + H2O → 2HNO3 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 и т.д. SiO2 + H2O → реакция не идет

* Источник: [2] «Я сдам ЕГЭ. Курс самоподготовки», стр. 143.

Взаимодействие оксидов друг с другом

1. Оксиды одного типа друг с другом не взаимодействуют:

Na2O + CaO → реакция не идет
CO2 + SO3 → реакция не идет

2.  Как правило, оксиды разных типов взаимодействуют друг с другом (исключения: CO2, SO2, о них подробнее ниже):

Na2O + SO3 → Na2SO4
CaO + CO2 → CaCO3
Na2O + ZnO → Na2ZnO2

Взаимодействие оксидов с кислотами

1. Как правило, основные и амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами:

Na2O + HNO3 → NaNO3 + H2O
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O

Исключением является очень слабая нерастворимая (мета)кремниевая кислота H2SiO3. Она реагирует только с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов.  
CuO + H2SiO3 → реакция не идет.

2. Кислотные оксиды не вступают в реакции ионного обмена с кислотами, но возможны некоторые окислительно-восстановительные реакции:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
SO3 + H2S → SO2­ + H2O

SiO2 + 4HF(нед.) → SiF4 + 2H2O

С кислотами-окислителями (только если оксид можно окислить):
SO2 + HNO3 + H2O → H2SO4 + NO

Взаимодействие оксидов с основаниями

1. Основные оксиды с щелочами и нерастворимыми основаниями НЕ взаимодействуют.

2. Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями с образованием солей:

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 +H2O
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3 (если CO2 в избытке)

3. Амфотерные оксиды взаимодействуют с щелочами (т.е. только с растворимыми основаниями) с образованием солей или комплексных соединений:

а) Реакциях с растворами щелочей:

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
BeO + 2NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4] (тетрагидроксобериллат натрия)
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

б) Сплавление с твердыми щелочами:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O (цинкат натрия)
(кислота: H2ZnO2)
BeO + 2NaOH → Na2BeO2 + H2O (бериллат натрия)
(кислота: H2BeO2)
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (алюминат натрия)
(кислота: HAlO2)

Взаимодействие оксидов с солями

1. Кислотные и амфотерные оксиды взаимодействуют с солями при условии выделения более летучего оксида, например, с карбонатами или сульфитами все реакции протекают при нагревании:

SiO2 + CaCO3 → CaSiO3 + CO2­
P2O5 + 3CaCO3 → Ca3(PO4)2 + 3CO2­
Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2
Cr2O3 + Na2CO3 → 2NaCrO2 + CO2
ZnO + 2KHCO3 → K2ZnO2 + 2CO2 + H2O

SiO2 + K2SO3 → K2SiO3 + SO2­
ZnO + Na2SO3 → Na2ZnO2 + SO2­

Если оба оксида являются газообразными, то выделяется тот, который соответствует более слабой кислоте:
K2CO3 + SO2 → K2SO3 + CO2­ (H2CO3 слабее и менее устойчива, чем H2SO3)

2. Растворенный в воде CO2 растворяет нерастворимые в воде карбонаты (с образованием растворимых в воде гидрокарбонатов):
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
CO2 + H2O + MgCO3 → Mg(HCO3)2

В тестовых заданиях такие реакции могут быть записаны как:
MgCO3 + CO2 (р-р), т.е. используется раствор с углекислым газом и, следовательно, в реакцию необходимо добавить воду.

Это один из способов получения кислых солей.

Восстановление слабых металлов и металлов средней активности из их оксидов возможно с помощью водорода, углерода, угарного газа или более активного металла (все реакции проводятся при нагревании):

1. Реакции с CO, C и H2:

CuO + C →  Cu + CO­  
CuO + CO →  Cu + CO2
CuO + H2 →  Cu + H2O­                     

ZnO + C →  Zn + CO­
ZnO + CO →  Zn + CO2
ZnO + H2 →  Zn + H2O­

PbO + C →  Pb + CO
PbO + CО →  Pb + CO2­
PbO + H2 →  Pb + H2O

FeO + C →  Fe + CO
FeO + CО →  Fe + CO2­
FeO + H2 →  Fe + H2O

Fe2O3 + 3C →  2Fe + 3CO
Fe2O3 + 3CО →  2Fe + 3CO2
Fe2O3 + 3H2 →  2Fe + 3H2O­

WO3 + 3H2 → W + 3H2O

2. Восстановление активных металлов (до Al включительно) приводит к образованию карбидов, а не свободного металла:

CaO + 3C → CaC2 + 3CO
2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO

3. Восстановление более активным металлом:

3FeO + 2Al →  3Fe + Al2O3
Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3.

4. Некоторые оксиды неметаллов также возможно восстановить до свободного неметалла:

2P2O5 + 5C → 4P + 5CO2
SO2 + C → S + CO2
2NO + C → N2 + CO2
2N2O + C → 2N2 + CO2
SiO2 + 2C → Si + 2CO

Только оксиды азота и углерода реагируют с водородом:

2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
N2O + H2 → N2 + H2O

SiO2 + H2 → реакция не идет.

В случае углерода восстановления до простого вещества не происходит:
CO + 2H2 <=> CH3OH (t, p, kt)

Особенности свойств оксидов CO2 и SO2

1. Не реагируют с амфотерными гидроксидами:

CO2 + Al(OH)3 → реакция не идет

2. Реагируют с углеродом:

CO2 + C → 2CO­
SO2 + C → S + CO2­

3. С сильными восстановителями SO2 проявляет свойства окислителя:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
SO2 + 4HI → S + 2I2 + 2H2O
SO2 + 2C → S + CO2
SO2 + 2CO → S + 2CO2 (Al2O3, 500°C)

4. Сильные окислители окисляют SO2:

SO2 + Cl2 <=> SO2Cl2
SO2 + Br2 <=> SO2Br2
SO2 + NO2 →  SO3 + NO
SO2 + H2O2 →  H2SO4

5SO2 + 2KMnO4 +2H2O →  2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
SO2 + 2KMnO4 + 4KOH →  2K2MnO4 +K2SO4 + 2H2O

SO2 + HNO3 + H2O → H2SO4 + NO

6. Оксид углерода (IV) CO2 проявляет менее выраженные окислительные свойства, реагируя только с активными металлами, например:

CO2 + 2Mg → 2MgO + C (t)

Особенности свойств оксидов азота (N2O5, NO2, NO, N2O)

1. Необходимо помнить, что все оксиды азота являются сильными окислителями. Совсем необязательно помнить какие продукты образуются в подобных реакциях, так как подобные вопросы возникают только в тестах. Нужно лишь знать основные восстановители, такие как C, CO, H2, HI и йодиды, H2S и сульфиды, металлы (и т.д.) и знать, что оксиды азота их с большой вероятностью окислят.

2NO2 + 4CO  → N2 + 4CO2
2NO2 + 2S → N2 + 2SO2
2NO2 + 4Cu → N2 + 4CuO

N2O5 + 5Cu → N2 + 5CuO
2N2O5 + 2KI → I2 + 2NO2 + 2KNO3
N2O5 + H2S → 2NO2 + S + H2O

2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
2NO + C → N2 + CO2
2NO + Cu → N2 + 2Cu2O
2NO + Zn → N2 + ZnO
2NO + 2H2S → N2 + 2S + 2H2O

N2O + H2 → N2 + H2O
2N2O + C → 2N2 + CO2
N2O + Mg → N2 + MgO

2. Могут окисляться сильными окислителями (кроме N2O5, так как степень окисления уже максимальная):
2NO + 3KClO + 2KOH →  2KNO3 + 3KCl + H2O
8NO + 3HClO4 + 4H2O →  8HNO3 + 3HCl
14NO + 6HBrO4 + 4H2O →  14HNO3 + 3Br2
NO + KMnO4 + H2SO4 →  HNO3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
5N2O + 2KMnO4 + 3H2SO4 →  10NO + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O.

3. Несолеобразующие оксиды N2O и NO не реагируют ни с водой, ни с щелочами, ни с обычными кислотами (кислотами-неокислителями).

Химические свойства CO как сильного восстановителя

1. Реагирует с некоторыми неметаллами:

2CO + O2 → 2CO2
CO + 2H2 <=> CH3OH (t, p, kt)
CO + Cl2 <=> COCl2 (фосген)

2. Реагирует с некоторыми сложными соединениями:

CO + KOH → HCOOK
CO + Na2O2 → Na2CO3
CO + Mg → MgO + C (t)

3. Восстанавливает некоторые металлы (средней и малой активности) и неметаллы из их оксидов:

CO + CuO → Cu + CO2
3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2
3CO + Cr2O3 → 2Cr + 3CO2

2CO + SO2 → S + 2CO2­ (Al2O3, 500°C)
5CO + I2O5 → I2 + 5CO2­
4CO + 2NO2 → N2 + 4CO2

3. С обычными кислотами и водой CO (также как и другие несолеобразующие оксиды) не реагирует.

Химические свойства SiO2

1. Взаимодействует с активными металлами:

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO2 + 2Ca → 2CaO + Si
SiO2 + 2Ba → 2BaO + Si

2. Взаимодействует с углеродом:

SiO2 + 2C → Si + 2CO
(Согласно пособию «Курс самоподготовки» Каверина, SiO2 + CO → реакция не идет)

3  С водородом SiO2 не взаимодействует.

4. Реакции с растворами или расплавами щелочей, с оксидами и карбонатами активных металлов:

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 +H2O
SiO2 + CaO → CaSiO3
SiO2 + BaO → BaSiO3
SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2
SiO2 + CaCO3 → CaSiO3 + CO2

SiO2 + Cu(OH)2 → реакция не идет (из оснований оксид кремния реагирует только с щелочами).

5. Из кислот SiO2 взаимодействует только с плавиковой кислотой:

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O.

Свойства оксида P2O5 как сильного водоотнимающего средства

HCOOH + P2O5 → CO + H3PO4
2HNO3 + P2O5 → N2O5 + 2HPO3
2HClO4 + P2O5 → Cl2O7 + 2HPO3.

Термическое разложение некоторых оксидов

В вариантах экзамена такое свойство оксидов не встречается, но рассмотрим его для полноты картины:
Основные:
4CuO → 2Cu2O + O2 (t)
2HgO → 2Hg + O2 (t)

Кислотные:
2SO3 → 2SO2 + O2 (t)
2N2O → 2N2 + O2 (t)
2N2O5 → 4NO2 + O2 (t)

Амфотерные:
4MnO2 → 2Mn2O3 + O2 (t)
6Fe2O3 → 4Fe3O4 + O2 (t).

Особенности оксидов NO2, ClO2 и Fe3O4

1. Диспропорционирование: оксидам NO2 и ClO2 соответствуют две кислоты, поэтому при взаимодействии с щелочами или карбонатами щелочных металлов образуются две соли: нитрат и нитрит соответствующего металла в случае NO2 и хлорат и хлорит в случае ClO2:

2N⁺⁴O2 + 2NaOH → NaN⁺³O2 + NaN⁺⁵O3 + H2O

4NO2 + 2Ba(OH)2 → Ba(NO2)2 + Ba(NO3)2 + 2H2O

2NO2 + Na2CO3 →  NaNO3 + NaNO2 + CO2

В аналогичных реакциях с кислородом образуются только соединения с N⁺⁵, так как он окисляет нитрит до нитрата:

4NO2 + O2 + 4NaOH → 4NaNO3 + 2H2O

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3              (растворение в избытке кислорода)

2Cl⁺⁴O2 + H2O → HCl⁺³O2 + HCl⁺⁵O3
2ClO2 + 2NaOH → NaClO₂ + NaClO3 + H2O 

2. Оксид железа (II,III) Fe3O4 (FeO·Fe2O3) содержит железо в двух степенях окисления: +2 и +3, поэтому в реакциях с кислотами образуются две соли:

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 4H2O.

Оксиды: несолеобразующие, основные, кислотные, амфотерные

ХАРАКТЕРНЫЕ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ:

ОСНОВНЫХ,
АМФОТЕРНЫХ, КИСЛОТНЫХ.

Прежде чем начать говорить про химические свойства
оксидов, нужно вспомнить о том, что все оксиды делятся на 4 типа, а именно основные,
кислотные, амфотерные и несолеобразующие. Для того чтобы определить тип
какого-либо оксида, прежде всего нужно понять — оксид металла или неметалла
перед вами, а затем воспользоваться алгоритмом (его надо выучить!), представленным в следующей таблице:

Оксид неметалла	Оксид металла
1) Степень окисления неметалла +1 или +2 Вывод: оксид несолеобразующий Исключение: Cl2O не относится к несолеобразующим оксидам	1) Степень окисления металла +1 или +2 Вывод: оксид металла — основный Исключение: BeO, ZnO и PbO не относятся к основным оксидам
2) Степень окисления больше либо равна +3 Вывод: оксид кислотный Исключение: Cl2O относится к кислотным оксидам, несмотря на степень окисления хлора +1	2) Степень окисления металла +3 или +4 Вывод: оксид амфотерный Исключение: BeO, ZnO и PbO амфотерны, несмотря на степень окисления +2 у металлов 3) Степень окисления металла +5, +6, +7 Вывод: оксид кислотный

Помимо
типов оксидов, указанных выше, введем также еще два подтипа основных оксидов,
исходя из их химической активности, а именно активные основные оксиды и
малоактивные основные оксиды.

К
активным основным оксидам отнесем оксиды щелочных и
щелочноземельных металлов (все элементы
IA и IIA групп, кроме водорода H, бериллия Be и магния Mg).

Например,
Na₂O, CaO, Rb₂O, SrO и т.д.

К
малоактивным основным оксидам отнесем все основные оксиды,
которые не попали в список активных основных  оксидов.

Например,
FeO, CuO, CrO и т.д.

Логично
предположить, что активные основные оксиды часто вступают в те реакции, в
которые не вступают малоактивные.

Следует
отметить, что несмотря на то что фактически вода является оксидом неметалла (H₂O),
обычно ее свойства рассматривают в отрыве от свойств иных оксидов. Обусловлено
это ее специфически огромным распространением в окружающем нас мире, в связи с
чем в большинстве случаев вода является не реагентом, а средой, в которой может
осуществляться бесчисленное множество химических реакций. Однако нередко она
принимает и непосредственное участие в различных превращениях, в частности,
некоторые группы оксидов с ней реагируют.

Какие оксиды реагируют с водой?

Из
всех оксидов с водой реагируют только:

1) все активные основные оксиды
(оксиды ЩМ и ЩЗМ);

2) все кислотные оксиды, кроме
диоксида кремния (SiO₂);

т.е.
из вышесказанного следует, что с водой точно не реагируют:

1) все малоактивные основные оксиды;

2) все амфотерные оксиды;

3) несолеобразующие оксиды (NO, N₂O,
CO, SiO).

Примечание:

Оксид магния медленно реагирует с
водой при кипячении. Без сильного нагревания реакция MgO с H₂O
не протекает.

Способность определить то, какие оксиды могут
реагировать с водой даже без умения писать соответствующие уравнения реакций,
уже позволяет получить баллы за некоторые вопросы тестовой части ЕГЭ.

Активные основные оксиды, реагируя с водой, образуют
соответствующие им гидроксиды. Напомним, что соответствующим оксиду
металла является такой гидроксид, который содержит металл в той же степени
окисления, что и оксид. Так, например, при реакции с водой активных основных
оксидов K⁺¹₂O и Ba⁺²O образуются
соответствующие им гидроксиды K⁺¹OH и Ba⁺²(OH)₂:

K₂O
+ H₂O = 2KOH – гидроксид калия

BaO + H₂O
= Ba(OH)₂ – гидроксид бария

Все
гидроксиды, соответствующие активным основным оксидам (оксидам ЩМ и ЩЗМ), относятся к
щелочам. Щелочами называют все
хорошо растворимые в воде гидроксиды металлов, а также малорастворимый
гидроксид кальция Ca(OH)₂ (как исключение).

Взаимодействие кислотных оксидов с водой так же,
как и реакция активных основных оксидов с водой, приводит к образованию
соответствующих гидроксидов. Только в случае кислотных оксидов им
соответствуют не основные, а кислотные гидроксиды, чаще называемые
кислородсодержащими кислотами. Напомним, что соответствующей кислотному
оксиду является такая кислородсодержащая кислота, которая содержит
кислотообразующий элемент в той же степени окисления, что и в оксиде.

Таким
образом, если мы, например, хотим  записать уравнение взаимодействия кислотного
оксида SO₃ с водой, прежде всего мы должны вспомнить основные,
изучаемые в рамках школьной программы, серосодержащие кислоты. Таковыми
являются сероводородная H₂S, сернистая H₂SO₃ и
серная H₂SO₄ кислоты. Cероводородная кислота H₂S,
как легко заметить, не является кислородсодержащей, поэтому ее образование при
взаимодействии SO₃ с водой можно сразу исключить. Из кислот H₂SO₃
и H₂SO₄ серу в степени окисления +6, как в оксиде SO₃,
содержит только серная кислота H₂SO₄. Поэтому именно она
и будет образовываться в реакции SO₃ с водой:

H₂O
+ SO₃ = H₂SO₄

Аналогично
оксид N₂O₅, содержащий азот в степени окисления +5,
реагируя с водой, образует азотную кислоту HNO₃, но ни в коем случае
не азотистую HNO₂, поскольку  в азотной кислоте степень
окисления азота, как и в N₂O₅, равна +5, а в азотистой —
+3:

Исключение:

Оксид
азота (IV) (NO₂) является оксидом неметалла в степени окисления +4,
т.е. в соответствии с алгоритмом, описанным в таблице в самом начале данной
главы, его нужно отнести к кислотным оксидам. Однако не существует такой
кислоты, которая содержала бы азот в степени окисления +4.

В
случае оксида NO₂ принято считать, что ему соответствуют сразу две
кислоты, поскольку его взаимодействие с водой приводит к одновременному
образованию двух кислот:

2NO₂ +
H₂O = HNO₂ + HNO₃

Взаимодействие оксидов друг с другом

Прежде
всего нужно четко усвоить тот факт, что среди солеобразующих оксидов
(кислотных, основных, амфотерных) практически никогда не протекают реакции
между оксидами одного класса, т.е. в подавляющем большинстве случаев невозможно
взаимодействие:

1)
основный оксид + основный оксид ≠

2)
кислотный оксид + кислотный оксид  ≠

3)
амфотерный оксид + амфотерный оксид  ≠

В
то время, как практически всегда возможно взаимодействие между оксидами,
относящимися к разным типам, т.е. практически всегда протекают реакции между:

1)
основным оксидом и кислотным оксидом;

2)
амфотерным оксидом и кислотным оксидом;

3)
амфотерным оксидом и основным оксидом.

В
результате всех таких взаимодействий всегда продуктом является средняя (нормальная) соль.

В
результате взаимодействия:

Me_xO_y
(оксид металла(основный или амфотерный)) + кислотный оксид, = образуется соль,
состоящая из катиона металла Me (из исходного Me_xO_y) и кислотного
остатка кислоты, соответствующей кислотному оксиду.

Для
примера попробуем записать уравнения взаимодействия следующих пар реагентов:

Na₂O +
P₂O₅   и    Al₂O₃ + SO₃

В
первой паре реагентов мы видим основный оксид (Na₂O) и кислотный
оксид (P₂O₅). Во второй – амфотерный оксид (Al₂O₃)
и кислотный оксид (SO₃).

Как уже было сказано, в результате взаимодействия
основного/амфотерного оксида с кислотным образуется соль, состоящая из катиона
металла (из исходного основного/амфотерного оксида) и кислотного остатка
кислоты, соответствующей исходному кислотному оксиду.

Таким
образом, при взаимодействии Na₂O и P₂O₅ должна
образоваться соль, состоящая из катионов Na⁺ (из Na₂O) и
кислотного остатка PO₄^3-, поскольку оксиду P⁺⁵₂O₅
соответствует кислота H₃P⁺⁵O₄. Т.е. в
результате такого взаимодействия образуется фосфат натрия:

3Na₂O +
P₂O₅ = 2Na₃PO₄ — фосфат натрия

В
свою очередь, при взаимодействии Al₂O₃ и SO₃
должна образоваться соль, состоящая из катионов Al³⁺ (из Al₂O₃)
и кислотного остатка SO₄^2-, поскольку оксиду S⁺⁶O₃
соответствует кислота H₂S⁺⁶O₄. Таким образом,
в результате данной реакции получается сульфат алюминия:

Al₂O₃
+ 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃ — сульфат алюминия

Более
специфическим является взаимодействие 
между амфотерными и основными оксидами. Данные реакции осуществляют
при высоких температурах, и их протекание возможно благодаря тому, что
амфотерный оксид фактически берет на себя роль кислотного. В результате такого
взаимодействия образуется соль специфического состава, состоящая из катиона
металла, образующего исходный основный оксид и «кислотного остатка»/аниона, в
состав которого входит металл из амфотерного оксида. Формулу такого «кислотного
остатка»/аниона в общем виде можно записать как MeO₂^x—,
где Me – металл из амфотерного оксида, а х = 2 в случае амфотерных оксидов с
общей формулой вида Me⁺²O (ZnO, BeO, PbO) и x = 1 – для амфотерных
оксидов с общей формулой вида Me⁺³₂O₃
(например, Al₂O₃, Cr₂O₃ и Fe₂O₃).

Попробуем
записать в качестве примера уравнения взаимодействия

ZnO + Na₂O
и Al₂O₃ + BaO

В
первом случае ZnO является амфотерным оксидом с общей формулой Me⁺²O,
а Na₂O – типичный основный оксид. Согласно сказанному выше, в
результате их взаимодействия должна образоваться соль, состоящая из катиона
металла, образующего основный оксид, т.е. в нашем случае Na⁺ (из
Na₂O) и «кислотного остатка»/аниона c формулой ZnO₂^2-,
поскольку амфотерный оксид имеет общую формулу вида Me⁺²O. Таким
образом, формула получаемой соли при соблюдении условия электронейтральности
одной ее структурной единицы («молекулы») будет иметь вид Na₂ZnO₂:

ZnO + Na₂O
=> Na₂⁺ZnO₂^2-

В
случае взаимодействующей пары реагентов Al₂O₃ и BaO
первое вещество является амфотерным оксидом с общей формулой вида Me⁺³₂O₃,
а второе — типичным основным оксидом. В этом случае образуется соль, содержащая
катион металла из основного оксида, т.е. Ba²⁺ (из BaO) и «кислотного
остатка»/аниона AlO₂—. Т.е. формула получаемой соли при соблюдении
условия электронейтральности одной ее структурной единицы («молекулы») будет
иметь вид Ba(AlO₂)₂, а само уравнение взаимодействия
запишется как:

Al₂O₃
+ BaO => Ba²⁺(AlO₂)₂^1-

практически всегда протекает реакция:

Me_xO_y
+ кислотный оксид, где Me_xO_y – либо основный, либо
амфотерный оксид металла.

Однако
следует запомнить два «привередливых»
кислотных оксида – углекислый газ (CO₂) и сернистый газ (SO₂).
«Привередливость» их заключается в том, что несмотря на явные кислотные
свойства, активности CO₂ и SO₂
недостаточно для их взаимодействия с малоактивными основными и амфотерными
оксидами. Из оксидов металлов они
реагируют только с активными основными оксидами (оксидами ЩМ и ЩЗМ).
Так, например, Na₂O и BaO, являясь активными основными оксидами,
могут с ними реагировать:

CO₂ +
Na₂O = Na₂CO₃

SO₂ +
BaO = BaSO₃

В
то время, как оксиды CuO и Al₂O₃, не относящиеся к
активным основным оксидам, в реакцию с CO₂ и SO₂ не
вступают:

CO₂ +
CuO ≠

CO₂ +
Al₂O₃ ≠

SO₂ +
CuO ≠

SO₂ + Al₂O₃ ≠

Взаимодействие оксидов с кислотами

С
кислотами реагируют основные и амфотерные оксиды. При этом образуются
соли и вода:

FeO + H₂SO₄
= FeSO₄ + H₂O

Несолеобразующие оксиды не реагируют с кислотами
вообще, а кислотные оксиды не реагируют с кислотами в большинстве случаев.

Когда
все-таки кислотный оксид реагирует с кислотой?

Решая часть ЕГЭ с вариантами ответа, вы должны условно
считать, что кислотные оксиды не реагируют ни с кислотными оксидами, ни с
кислотами, за исключением следующих случаев:

1)
диоксид кремния, будучи кислотным оксидом, реагирует с плавиковой кислотой,
растворяясь в ней. В частности, благодаря этой реакции в плавиковой кислоте
можно растворить стекло. В случае избытка HF уравнение реакции имеет вид:

SiO₂ +
6HF = H₂[SiF6] + 2H₂O,

а
в случае недостатка HF:                           SiO₂ + 4HF = SiF₄
+ 2H₂O

2)
SO₂, будучи кислотным оксидом, легко реагирует с сероводородной
кислотой H₂S по типу сопропорционирования:                               S⁺⁴O₂
+ 2H₂S^-2 = 3S⁰ + 2H₂O

3)
Оксид фосфора (III) P₂O₃ может реагировать с
кислотами-окислителями, к которым относятся концентрированная серная кислота и
азотная кислота любой концентрации. При этом степень окисления фосфора повышается
от значения +3 до +5:

P₂O₃ + 2H₂SO₄(конц.) + H₂O =>
2SO₂ + 2H₃PO₄

3P₂O₃
+ 4HNO₃(разб.) + 7H₂O => 4NO↑ + 6H₃PO₄

P₂O₃
+ 4HNO₃(конц.) + H₂O =>
2H₃PO₄ + 4NO₂↑

4)
Оксид серы (IV) SO₂ может быть окислен азотной кислотой, взятой в
любой концентрации. При этом степень окисления серы повышается с +4 до +6.

2HNO₃(конц.)+ SO₂
=> H₂SO₄ + 2NO₂↑

2HNO₃(разб.) + 3SO₂ +
2H₂O => 3H₂SO₄ + 2NO↑

Взаимодействие оксидов с гидроксидами металлов

С
гидроксидами металлов как основными, так и амфотерными реагируют
кислотные оксиды.  При этом образуется соль, состоящая из катиона
металла (из исходного гидроксида металла) и кислотного остатка кислоты,
соответствующей кислотному оксиду.

SO₃ +
2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

Кислотные оксиды, которым соответствуют слабые кислоты
или кислоты средней силы, с щелочами могут образовывать как нормальные, так и
кислые соли:

CO₂ +
2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

CO₂ +
NaOH = NaHCO₃

P₂O₅ + 6KOH = 2K₃PO₄
+ 3H₂O

P₂O₅
+ 4KOH = 2K₂HPO₄ + H₂O

P₂O₅
+ 2KOH + H₂O = 2KH₂PO₄

«Привередливые»
оксиды CO₂ и SO₂, активности которых, как уже было
сказано, не хватает для протекания их реакции с малоактивными основными и
амфотерными оксидами, тем не менее, реагируют с большей частью соответствующих
им гидроксидов металлов. Точнее, углекислый и сернистый газы взаимодействуют с
нерастворимыми гидроксидами  в виде их суспензии в воде. При этом образуются
только основные соли, называемые гидроксокарбонатами и гидроксосульфитами, а
образование средних (нормальных) солей невозможно:

2Zn(OH)₂
+ CO₂ = (ZnOH)₂CO₃ + H₂O (в растворе)

2Cu(OH)₂
+ CO₂ = (CuOH)₂CO₃ + H₂O (в
растворе)

Однако с гидроксидами металлов в
степени окисления +3, например, такими, как Al(OH)₃, Cr(OH)₃,
Fe(OH)₃ и т.д., углекислый и сернистый газ не реагируют вовсе.

Следует
отметить также особую инертность диоксида кремния (SiO₂), в природе
наиболее часто встречаемого в виде обычного песка. Данный оксид является
кислотным, однако из гидроксидов металлов способен реагировать только с
концентрированными (50-60%) растворами щелочей,  а также с чистыми (твердыми) щелочами
при сплавлении. При этом образуются силикаты:

2NaOH + SiO₂
=> Na₂SiO₃ + H₂O

Амфотерные
оксиды из гидроксидов металлов реагируют только со щелочами (гидроксидами
щелочных и щелочноземельных металлов). При этом при проведении реакции в водных
растворах образуются растворимые комплексные соли:

ZnO + 2NaOH + H₂O
= Na₂[Zn(OH)₄] — тетрагидроксоцинкат натрия

BeO + 2NaOH + H₂O
= Na₂[Be(OH)₄] — тетрагидроксобериллат натрия

Al₂O₃
+ 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат
натрия

Cr₂O₃
+ 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Cr(OH)₆] —
гексагидроксохромат (III) натрия

А
при сплавлении этих же амфотерных оксидов со щелочами получаются соли,
состоящие из катиона щелочного или щелочноземельного металла и аниона вида MeO₂^x—,
где x = 2 в случае амфотерного оксида типа Me⁺²O и x = 1 для
амфотерного оксида вида Me²⁺₂O₃:

ZnO + 2NaOH =>
Na₂ZnO₂ + H₂O

BeO + 2NaOH =>
Na₂BeO₂ + H₂O

Al2O3 + 2NaOH
=> 2NaAlO₂ + H₂O

Cr2O3 + 2NaOH
=> 2NaCrO₂ + H₂O

Fe2O3 + 2NaOH => 2NaFeO₂ + H₂O

Следует
отметить, что соли, получаемые сплавлением амфотерных оксидов с твердыми
щелочами, могут быть легко получены из растворов соответствующих комплексных
солей их упариванием и последующим прокаливанием:     

Na₂[Zn(OH)₄]
=> Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Na[Al(OH)₄]
=> NaAlO₂ + 2H₂O

Взаимодействие
оксидов со средними солями

Чаще всего средние соли с оксидами
не реагируют. Однако следует выучить следующие
исключения из данного правила, часто встречающиеся на экзамене.

Одним из таких исключений является то, что амфотерные
оксиды, а также диоксид кремния (SiO₂) при их сплавлении с сульфитами
и карбонатами вытесняют из последних сернистый (SO₂) и углекислый
(CO₂) газы соответственно. Например:

Al₂O₃
+ Na₂CO₃ => 2NaAlO₂ + CO₂

SiO₂
+ K₂SO₃ => K₂SiO₃ + SO₂

Также к реакциям оксидов с солями можно условно отнести
взаимодействие сернистого и углекислого газов с водными растворами или взвесями
соответствующих солей — сульфитов и карбонатов, приводящее к образованию кислых
солей:

Na₂CO₃
+ CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃

CaCO₃
+ CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

Также сернистый газ при пропускании его через водные растворы
или взвеси карбонатов вытесняет из них углекислый газ благодаря тому, что
сернистая кислота является более сильной и устойчивой кислотой, чем угольная:                 

K₂СO₃
+ SO₂ = K₂SO₃ + CO₂

ОВР с участием оксидов

Восстановление оксидов металлов и неметаллов

Аналогично
тому, как металлы могут реагировать с растворами солей менее активных
металлов, вытесняя последние в свободном виде, оксиды металлов при нагревании
также способны реагировать с более активными металлами.

Напомним,
что сравнить активность металлов можно либо используя ряд активности металлов,
либо, если одного или сразу двух металлов нет в ряду активности, по их
положению относительно друг друга в таблице Менделеева: чем ниже и левее
металл, тем он более активен. Также полезно помнить, что любой металл из
семейства ЩМ и ЩЗМ будет всегда активнее металла, не являющегося представителем
ЩМ или ЩЗМ.

В
частности, на взаимодействии металла с оксидом менее активного металла основан
метод алюмотермии, используемый в промышленности для получения таких  трудно восстанавливаемых
металлов, как хром и ванадий:      

Cr₂O₃
+ 2Al => Al₂O₃ + 2Cr

При
протекании процесса алюмотермии образуется колоссальное количество тепла, а
температура реакционной смеси может достигать более 2000^oC.

Также
оксиды практически всех металлов, находящихся в ряду активности правее
алюминия, могут быть восстановлены до свободных металлов водородом (H₂),
углеродом (C) и угарным газом (CO) при нагревании. Например:

Fe₂O₃
+ 3CO => 2Fe + 3CO₂

CuO + C => Cu +
CO

FeO + H₂ => Fe
+ H₂O

Следует
отметить, что в случае, если металл может иметь несколько степеней окисления,
при недостатке используемого восстановителя возможно также неполное
восстановление оксидов.  Например:

Fe₂O₃ + CO => 2FeO + CO₂

4CuO + C  => 2Cu₂O + CO₂

Оксиды активных металлов
(щелочных, щелочноземельных, магния и алюминия) с водородом и угарным газом не
реагируют.

Однако оксиды активных металлов реагируют с углеродом,
но иначе, чем оксиды менее активных металлов.

В рамках программы ЕГЭ, чтобы не
путаться, следует считать, что в результате реакции оксидов активных металлов
(до Al включительно) с углеродом образование свободного ЩМ, ЩЗМ, Mg, а также Al
невозможно. В таких случаях происходит образование карбида металла и угарного
газа. Например:

2Al₂O₃
+ 9C  => Al₄C₃ + 6CO

CaO + 3C  =>
CaC₂ + CO

Оксиды
неметаллов нередко могут быть восстановлены металлами до свободных неметаллов.
Так, например, оксиды углерода и кремния при нагревании реагируют с
щелочными, щелочноземельными металлами и магнием:

CO₂ + 2Mg => 2MgO + C

SiO₂ + 2Mg => Si + 2MgO

При
избытке магния последнее взаимодействие может приводить также к образованию
силицида магния Mg₂Si:                                   SiO₂
+ 4Mg  => Mg₂Si + 2MgO

Оксиды
азота могут быть относительно легко восстановлены даже менее активными металлами,
например, цинком или медью:               

Zn + 2NO => ZnO
+ N₂

NO₂ + 2Cu
=> 2CuO + N₂

Взаимодействие оксидов с кислородом

Для того чтобы в заданиях реального ЕГЭ суметь
ответить на вопрос, реагирует ли какой-либо оксид с кислородом (O₂),
прежде всего нужно запомнить, что оксиды,
способные реагировать с кислородом (из тех, что могут попасться
вам на самом экзамене) могут образовать только химические элементы из списка: углерод С,
кремний Si, фосфор P, сера S, медь Cu, марганец Mn, железо Fe, хром Cr, азот N

Встречающиеся в реальном ЕГЭ оксиды любых других химических элементов с
кислородом  реагировать не будут (!).

В
первую очередь, среди перечисленных элементов следует рассмотреть азот N, т.к.
отношение его оксидов к кислороду заметно отличается от оксидов остальных элементов
приведенного выше списка. Следует четко запомнить тот факт, что всего азот
способен образовать пять оксидов, а именно:

Из
всех оксидов азота с кислородом может реагировать только NO. Данная реакция
протекает очень легко при смешении NO как с чистым кислородом, так и с воздухом.
При этом наблюдается быстрое изменение окраски газа с бесцветной (NO) на бурую
(NO₂):

2NO    +  O₂   =
2NO₂

бесцветный     
бурый

Для
того чтобы дать ответ на вопрос — реагирует ли с кислородом какой-либо оксид
любого другого из перечисленных выше химических элементов (т.е. С, Si, P, S,
Cu, Mn, Fe, Cr) — прежде всего обязательно нужно запомнить их основные степени
окисления (СО). Вот они:

 Далее
нужно запомнить тот факт, что из возможных оксидов указанных выше химических
элементов, с кислородом будут реагировать только те, которые содержат элемент в
минимальной, среди указанных выше, степени окисления. При этом степень
окисления элемента повышается до ближайшего положительного значения из
возможных:

элемент	Отношение его оксидов  к кислороду
С	Минимальная среди основных положительных степеней окисления углерода равна +2, а ближайшая к ней положительная — +4. Таким образом, с кислородом из оксидов C+2O и C+4O2 реагирует только CO. При этом протекает реакция: 2C+2O + O2 =to=>  2C+4O2 CO2 + O2 ≠ — реакция невозможна в принципе, т.к. +4 – высшая степень окисления углерода.
Si	Минимальная среди основных положительных степеней окисления кремния равна +2, а ближайшая к ней положительная — +4. Таким образом, с кислородом из оксидов Si+2O и Si+4O2реагирует только SiO. Из-за некоторых особенностей оксидов SiO и SiO2 возможно окисление лишь части атомов кремния в оксиде Si+2O. Т.е. в результате его взаимодействия с кислородом, образуется смешанный оксид, содержащий как кремний в степени окисления +2, так и кремний в степени окисления +4, а именно Si2O3 (Si+2O·Si+4O2): 4Si+2O + O2 =to=> 2Si+2,+42O3 (Si+2O·Si+4O2) SiO2 + O2 ≠ — реакция невозможна в принципе, т.к. +4 – высшая степень окисления кремния.
P	Минимальная среди основных положительных степеней окисления фосфора равна +3, а ближайшая к нему положительная — +5. Таким образом, с кислородом из оксидов P+32O3 и P+52O5  реагирует только P2O3. При этом протекает реакция доокисления фосфора кислородом от степени окисления +3 до степени окисления +5: P+32O3 + O2 =to=> P+52O5 P+52O5 + O2 ≠ — реакция невозможна в принципе, т.к. +5 – высшая степень окисления фосфора.
S	Минимальная среди основных положительных степеней окисления серы равна +4, а ближайшая к ней по значению положительная — +6. Таким образом, с кислородом из оксидов S+4O2, S+6O3 реагирует только SO2. При этом протекает реакция: 2S+4O2 + O2 =to=> 2S+6O3 2S+6O3 + O2 ≠ — реакция невозможна в принципе, т.к. +6 – высшая степень окисления серы.
Cu	Минимальная среди положительных степеней окисления меди равна +1, а ближайшая к ней по значению — положительная (и единственная) +2. Таким образом, с кислородом из оксидов Cu+12O, Cu+2O реагирует только Cu2O. При этом протекает реакция: 2Cu+12O + O2 =to=>  4Cu+2O CuO + O2 ≠ — реакция невозможна в принципе, т.к. +2 – высшая степень окисления меди.
Cr	Минимальная среди основных положительных степеней окисления хрома равна +2, а ближайшая к ней по значению положительная равна +3. Таким образом, с кислородом из оксидов Cr+2O, Cr+32O3 и  Cr+6O3 реагирует только CrO, при этом окисляясь кислородом до соседней (из возможных) положительной степени окисления, т.е. +3: 4Cr+2O + O2 =to=>  2Cr+32O3 Cr+32O3 + O2 ≠ — реакция не протекает, несмотря на то что существует оксид хрома и в большей, чем +3, степени окисления (Cr+6O3). Невозможность протекания данной реакции связана с тем, что требуемый для ее гипотетического осуществления нагрев сильно превышает температуру разложения оксида CrO3. Cr+6O3 + O2 ≠ — данная реакция не может протекать в принципе, т.к. +6 – высшая степень окисления хрома.
Mn	Минимальная среди основных положительных степеней окисления марганца равна +2, а ближайшая к ней положительная — +4. Таким образом, с кислородом из возможных оксидов Mn+2O, Mn+4O2, Mn+6O3 и Mn+72O7 реагирует только MnO, при этом окисляясь кислородом до соседней (из возможных) положительной степени окисления, т.е. +4: 2Mn+2O + O2 =to=> 2Mn+4O2 в то время, как: Mn+4O2 + O2 ≠ и Mn+6O3 + O2 ≠ — реакции не протекают, несмотря на то что существует оксид марганца Mn2O7, содержащий Mn в большей, чем +4 и +6, степени окисления. Связанно это с тем, что требуемый для дальнейшего гипотетического окисления оксидов Mn+4O2 и Mn+6O3 нагрев существенно превышает температуру разложения получаемых оксидов MnO3 и Mn2O7. Mn+72O7 + O2 ≠ — данная реакция невозможна  в принципе, т.к. +7 – высшая степень окисления марганца.
Fe	Минимальная среди основных положительных степеней окисления железа равна +2, а ближайшая к ней среди возможных — +3. Несмотря на то что для железа существует степень окисления +6, кислотного оксида FeO3, впрочем, как и соответствующей ему «железной» кислоты не существует. Таким образом, из оксидов железа с кислородом могут реагировать только те оксиды, которые содержат Fe в степени окисления +2. Это либо оксид Fe+2O, либо смешанный оксид железа Fe+2,+33O4 (железная окалина): 4Fe+2O + O2 =to=> 2Fe+32O3 или 6Fe+2O + O2 =to=> 2Fe+2,+33O4 смешанный оксид Fe+2,+33O4 может быть доокислен до Fe+32O3: 4Fe+2,+33O4 + O2 =to=> 6Fe+32O3 Fe+32O3 + O2≠ — протекание данной реакции невозможно в принципе, т.к. оксидов, содержащих железо в степени окисления выше, чем +3, не существует.