Номер 4, страница 26 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. С наименьшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция с участием

1) магния и 5%-ной соляной кислоты

2) железа и 5%-ной соляной кислоты

3) магния и 10%-ной соляной кислоты

4) железа и 10%-ной соляной кислоты

Решение

Скорость химической реакции зависит от нескольких факторов. В данном случае, при постоянной комнатной температуре, ключевыми факторами, определяющими скорость, являются природа реагирующих веществ (активность металла) и их концентрация (концентрация соляной кислоты).

1. Природа металла. Активность металла определяет, насколько быстро он будет реагировать с кислотой. Для этого используется электрохимический ряд активности металлов. В этом ряду магний ($Mg$) находится значительно левее железа ($Fe$), что указывает на его более высокую химическую активность. Следовательно, магний реагирует с соляной кислотой быстрее, чем железо. Для нахождения реакции с наименьшей скоростью нам следует выбрать менее активный металл — железо.

2. Концентрация кислоты. Скорость реакции напрямую зависит от концентрации реагентов. Чем выше концентрация реагента (в данном случае, соляной кислоты $HCl$), тем больше частиц находится в единице объема, что приводит к увеличению частоты эффективных столкновений и, как следствие, к увеличению скорости реакции. Таким образом, реакция с 10%-ной соляной кислотой будет протекать быстрее, чем с 5%-ной. Для нахождения реакции с наименьшей скоростью нам следует выбрать кислоту с наименьшей концентрацией — 5%.

Исходя из этих двух факторов, реакция будет протекать с наименьшей скоростью при использовании наименее активного металла и наименее концентрированной кислоты. Проанализируем предложенные варианты:

1) магния и 5%-ной соляной кислоты

Реакция активного металла с кислотой низкой концентрации.

2) железа и 5%-ной соляной кислоты

Реакция менее активного металла с кислотой низкой концентрации. Оба фактора (низкая активность металла и низкая концентрация кислоты) способствуют замедлению реакции.

3) магния и 10%-ной соляной кислоты

Реакция активного металла с кислотой высокой концентрации. Оба фактора способствуют максимальному ускорению реакции, поэтому эта реакция будет самой быстрой.

4) железа и 10%-ной соляной кислоты

Реакция менее активного металла с кислотой высокой концентрации. Скорость этой реакции будет выше, чем в случае 2, из-за более высокой концентрации кислоты.

Следовательно, самая медленная реакция — это реакция между железом и 5%-ной соляной кислотой.

Ответ: 2