Номер 26, страница 195 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.26. С какими из перечисленных веществ вступает в химическую реакцию соляная кислота? Запишите уравнения реакций. Вещества: магний, уголь, углекислый газ, оксид марганца (VII), нитрат калия, нитрат серебра, гидрокарбонат натрия, сульфид бария, метиламин, фенол, трет-бутиловый спирт.

Соляная кислота ($HCl$) — сильная одноосновная кислота. Она вступает в химические реакции, характерные для сильных кислот. Проанализируем взаимодействие соляной кислоты с каждым из предложенных веществ.

Магний

Магний ($Mg$) — активный металл, находящийся в ряду активности металлов левее водорода. Он реагирует с соляной кислотой с вытеснением водорода и образованием соли — хлорида магния.

Уравнение реакции: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$.

Уголь

Уголь (углерод, $C$) — неметалл. Он не реагирует с соляной кислотой, так как соляная кислота (в отличие от, например, концентрированной азотной) не является достаточно сильным окислителем для окисления углерода.

Ответ: Не вступает в реакцию.

Углекислый газ

Углекислый газ ($CO_2$) является кислотным оксидом, ангидридом угольной кислоты. Кислоты не реагируют с кислотными оксидами.

Ответ: Не вступает в реакцию.

Оксид марганца(VII)

Оксид марганца(VII) ($Mn_2O_7$) — это высший оксид марганца, обладающий кислотными свойствами и являющийся очень сильным окислителем. Соляная кислота, особенно концентрированная, проявляет восстановительные свойства за счет хлорид-иона ($Cl^-$). Происходит окислительно-восстановительная реакция, в которой марганец восстанавливается, а хлор окисляется.

Уравнение реакции: $Mn_2O_7 + 14HCl_{(конц.)} \rightarrow 2MnCl_2 + 5Cl_2 \uparrow + 7H_2O$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $Mn_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2MnCl_2 + 5Cl_2 \uparrow + 7H_2O$.

Нитрат калия

Нитрат калия ($KNO_3$) — соль сильного основания ($KOH$) и сильной кислоты ($HNO_3$). Реакция ионного обмена с соляной кислотой невозможна, так как все возможные продукты ($KCl$, $HNO_3$) являются растворимыми и сильными электролитами. Реакция не идет до конца.

Ответ: Не вступает в реакцию.

Нитрат серебра

Нитрат серебра ($AgNO_3$) реагирует с соляной кислотой. Это качественная реакция на хлорид-ионы. В результате реакции ионного обмена образуется нерастворимый в воде и кислотах белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

Уравнение реакции: $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$.

Гидрокарбонат натрия

Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) — кислая соль слабой угольной кислоты. Как и все карбонаты и гидрокарбонаты, он реагирует с сильными кислотами с выделением углекислого газа, так как образующаяся угольная кислота ($H_2CO_3$) неустойчива и разлагается.

Уравнение реакции: $NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$.

Сульфид бария

Сульфид бария ($BaS$) — соль слабой сероводородной кислоты ($H_2S$). При взаимодействии с соляной кислотой происходит реакция обмена с выделением газообразного сероводорода, обладающего характерным запахом тухлых яиц.

Уравнение реакции: $BaS + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2S \uparrow$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $BaS + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2S \uparrow$.

Метиламин

Метиламин ($CH_3NH_2$) — органическое вещество класса аминов, является производным аммиака. Как и аммиак, он проявляет основные свойства благодаря наличию неподеленной электронной пары у атома азота. Метиламин реагирует с соляной кислотой по типу реакции нейтрализации с образованием соли — хлорида метиламмония.

Уравнение реакции: $CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]Cl$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]Cl$.

Фенол

Фенол ($C_6H_5OH$) проявляет очень слабые кислотные свойства (более слабые, чем у угольной кислоты). Как кислота, он не реагирует с другими кислотами.

Ответ: Не вступает в реакцию.

Трет-бутиловый спирт

Трет-бутиловый спирт ($(CH_3)_3COH$) — третичный спирт. В отличие от первичных и вторичных спиртов, третичные спирты легко вступают в реакцию нуклеофильного замещения с галогеноводородными кислотами (например, с концентрированной $HCl$) уже при комнатной температуре с образованием соответствующего галогеналкана.

Уравнение реакции: $(CH_3)_3COH + HCl \rightarrow (CH_3)_3CCl + H_2O$

Ответ: Вступает в реакцию. Уравнение: $(CH_3)_3COH + HCl \rightarrow (CH_3)_3CCl + H_2O$.