Номер 3, страница 26 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. С наибольшей скоростью при комнатной температуре взаимодействует с раствором серной кислоты порошок

1) цинка

2) железа

3) меди

4) свинца

Для того чтобы определить, какой из металлов будет взаимодействовать с раствором серной кислоты с наибольшей скоростью, необходимо учесть два основных фактора: химическую активность металла и свойства продуктов реакции.

Химическая активность металлов по отношению к кислотам определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности). Чем левее металл находится в этом ряду от водорода, тем он активнее и тем выше скорость его реакции с кислотами-неокислителями (такими как разбавленная серная кислота).

Рассмотрим расположение предложенных металлов и водорода (H) в ряду активности:
... Zn → Fe → Pb → H → Cu ...
Из этого ряда видно, что цинк (Zn) является самым активным из представленных металлов, за ним следуют железо (Fe) и свинец (Pb). Медь (Cu) находится правее водорода, что означает, что она с разбавленной серной кислотой не реагирует.

Теперь проанализируем каждый вариант:

1) цинка
Цинк ($Zn$) — самый активный металл в списке. Он энергично реагирует с серной кислотой с выделением водорода. Продукт реакции, сульфат цинка ($ZnSO_4$), хорошо растворим в воде, поэтому он не мешает дальнейшему протеканию реакции.
$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

2) железа
Железо ($Fe$) менее активно, чем цинк, поэтому его реакция с серной кислотой будет протекать с меньшей скоростью. Сульфат железа(II) ($FeSO_4$) также растворим.
$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

3) меди
Медь ($Cu$) стоит в ряду активности после водорода и не способна вытеснять его из растворов кислот. Следовательно, реакция не идет.

4) свинца
Свинец ($Pb$) активнее водорода, но при его реакции с серной кислотой на поверхности металла образуется слой нерастворимого сульфата свинца(II) ($PbSO_4$). Эта пленка изолирует металл от кислоты и практически останавливает реакцию. Этот эффект называется пассивацией.
$Pb + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$

Сравнивая все варианты, мы видим, что медь не реагирует, а реакция со свинцом очень быстро затухает. Между цинком и железом, цинк является более активным металлом и не пассивируется, поэтому его порошок будет реагировать с серной кислотой с наибольшей скоростью.

Ответ: 1