Номер 8, страница 85 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Концентрированная серная кислота не реагирует на холоду с веществом, формула которого

1) $Hg$

2) $Fe$

3) $BaCl_2$

4) $KOH$

Решение

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является сильной кислотой и сильным окислителем за счет серы в степени окисления +6. Её способность реагировать с различными веществами зависит от условий (температура, концентрация) и природы реагентов. Вопрос заключается в том, какое из предложенных веществ не будет реагировать с концентрированной $H_2SO_4$ на холоду (т.е. при комнатной температуре).

1) Hg
Ртуть — это металл, который находится в ряду электрохимических напряжений после водорода. Она не реагирует с разбавленными кислотами-неокислителями. Однако концентрированная серная кислота является кислотой-окислителем и способна окислять ртуть. Реакция возможна и на холоду, хотя и протекает медленно. При нагревании скорость реакции значительно возрастает.
$Hg + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow HgSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
Таким образом, ртуть реагирует с концентрированной серной кислотой.

2) Fe
Железо — это активный металл, который легко реагирует с разбавленной серной кислотой. Однако с концентрированной серной кислотой на холоду железо (а также алюминий и хром) не реагирует. Это явление называется пассивацией. На поверхности металла образуется тонкая, плотная и прочная оксидная пленка, которая защищает металл от дальнейшего контакта с кислотой и прекращает реакцию. Реакция становится возможной только при сильном нагревании.
Поэтому на холоду железо не реагирует с концентрированной серной кислотой.

3) BaCl₂
Хлорид бария ($BaCl_2$) — это растворимая соль. Серная кислота, как концентрированная, так и разбавленная, реагирует с солями бария с образованием белого нерастворимого осадка сульфата бария ($BaSO_4$). Это реакция ионного обмена, которая протекает мгновенно при смешивании растворов или при контакте кислоты с твердой солью.
$BaCl_2 + H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl\uparrow$
Реакция протекает на холоду.

4) KOH
Гидроксид калия ($KOH$) — это сильное основание (щелочь). Реакция между сильной кислотой ($H_2SO_4$) и сильным основанием ($KOH$) является реакцией нейтрализации. Она протекает очень энергично, с выделением большого количества тепла, и не требует нагревания.
$2KOH + H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$
Реакция протекает на холоду.

Таким образом, единственное вещество из списка, которое не реагирует с концентрированной серной кислотой на холоду, — это железо, так как оно пассивируется.

Ответ: 2) Fe