Номер 1, страница 111 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 3. Глава 3. Неорганическая химия - номер 1, страница 111.

Условие.

1. С каким веществом кальций реагирует, а медь нет?

1) $O_2$

2) $Cl_2$

3) $H_2SO_4$

4) $H_2O$

Решение.

Решение 2.

Для ответа на этот вопрос необходимо сравнить химическую активность кальция ($Ca$) и меди ($Cu$). Кальций — активный щелочноземельный металл, стоящий в ряду активности металлов до водорода. Медь — малоактивный металл, стоящий в ряду активности после водорода. Это различие в активности определяет их способность вступать в реакции с предложенными веществами.

1) O₂

Оба металла реагируют с кислородом. Кальций активно окисляется на воздухе, образуя оксид кальция. Медь также реагирует с кислородом, особенно при нагревании, с образованием оксида меди(II).

Реакция с кальцием: $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

Реакция с медью: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$

Поскольку оба металла реагируют с кислородом, этот вариант не подходит.

2) Cl₂

Хлор является сильным окислителем и реагирует с большинством металлов. И кальций, и медь вступают в реакцию с хлором, образуя соответствующие хлориды.

Реакция с кальцием: $Ca + Cl_2 \rightarrow CaCl_2$

Реакция с медью: $Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$

Так как оба металла реагируют с хлором, этот вариант также не является правильным.

3) H₂SO₄

Взаимодействие с серной кислотой зависит от её концентрации.

• С разбавленной серной кислотой реагируют только металлы, стоящие в ряду активности до водорода. Кальций ($Ca$) вытесняет водород из разбавленной кислоты, а медь ($Cu$) — нет.
  $Ca + H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow CaSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$
  $Cu + H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow \text{реакция не идет}$
• С концентрированной серной кислотой, которая является сильным окислителем, реагируют оба металла (при нагревании), но без выделения водорода.
  $Cu + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Хотя в случае с разбавленной кислотой условие выполняется, наличие реакции меди с концентрированной кислотой делает этот вариант неоднозначным. Однако, если исходить из стандартных условий сравнения по ряду активности (реакция с разбавленными кислотами), этот вариант мог бы быть верным.

4) H₂O

Реакция с водой — классический пример, демонстрирующий разницу в активности металлов.

Кальций, как активный металл, реагирует с водой при комнатной температуре с образованием гидроксида и выделением водорода.

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

Медь, как малоактивный металл, с водой при обычных условиях (ни с холодной, ни с горячей) не реагирует.

$Cu + H_2O \rightarrow \text{реакция не идет}$

Этот вариант однозначно показывает различие в химических свойствах кальция и меди. Кальций реагирует, а медь — нет. В отличие от серной кислоты, где реакция меди возможна в зависимости от концентрации, с водой при обычных условиях медь не взаимодействует. Поэтому этот ответ является наиболее точным и однозначным.

Ответ: 4