Номер 7, страница 98 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. $CO_2$ реагирует с каждым из двух веществ:

1) $H_2O$ и $H_2SO_4$

2) $H_2$ и $Na_2O$

3) $H_2O$ и $Ca(OH)_2$

4) $P_2O_5$ и $O_2$

Оксид углерода(IV), или углекислый газ ($CO_2$), является кислотным оксидом. Чтобы определить, с какой парой веществ он реагирует, необходимо проанализировать его химические свойства и рассмотреть каждый предложенный вариант.

Как кислотный оксид, $CO_2$ вступает в реакции:

• С водой, образуя угольную кислоту.
• С основаниями (например, гидроксидами металлов), образуя соль и воду.
• С основными оксидами, образуя соли.

Также $CO_2$ может быть восстановлен сильными восстановителями при нагревании. Оксид углерода(IV) не реагирует с кислотами и другими кислотными оксидами, а также с кислородом, так как углерод в нем находится в своей высшей степени окисления (+4).

Реакция с водой ($H_2O$): Оксид углерода(IV) обратимо реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$). Реакция протекает. $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Реакция с серной кислотой ($H_2SO_4$): Оксид углерода(IV) — кислотный оксид, а серная кислота — кислота. Вещества одного класса (кислотные) друг с другом не реагируют.

Поскольку $CO_2$ реагирует только с водой, но не с серной кислотой, данный вариант не является правильным.

Ответ: неверно.

Реакция с водородом ($H_2$): Углекислый газ может быть восстановлен водородом, но эти реакции требуют особых условий (высокая температура, давление, наличие катализатора). Например, возможна реакция с образованием метана: $CO_2 + 4H_2 \xrightarrow{t, p, кат.} CH_4 + 2H_2O$

Реакция с оксидом натрия ($Na_2O$): $Na_2O$ — это основный оксид. Кислотный оксид $CO_2$ реагирует с ним с образованием соли — карбоната натрия. $CO_2 + Na_2O \rightarrow Na_2CO_3$

Хотя реакция с оксидом натрия протекает легко, реакция с водородом требует специфических условий, которые не предполагаются по умолчанию. Поэтому данный вариант, как правило, не считается верным в рамках школьного курса.

Ответ: неверно.

Реакция с водой ($H_2O$): Как уже было указано, $CO_2$ обратимо реагирует с водой, образуя угольную кислоту: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Реакция с гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$): Гидроксид кальция (известковая вода) является основанием (щёлочью). Кислотный оксид $CO_2$ вступает с ним в реакцию нейтрализации с образованием нерастворимой соли (карбоната кальция) и воды. Эта реакция является качественной для обнаружения углекислого газа. $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

Оксид углерода(IV) реагирует с обоими веществами из данной пары. Эти реакции являются типичными и широко известными.

Ответ: верно.

Реакция с оксидом фосфора(V) ($P_2O_5$): Оксид фосфора(V) также является кислотным оксидом. Два кислотных оксида друг с другом не реагируют.

Реакция с кислородом ($O_2$): В молекуле $CO_2$ углерод находится в высшей степени окисления +4. Дальнейшее окисление кислородом невозможно, поэтому реакция не протекает.

Оксид углерода(IV) не реагирует ни с одним из этих веществ.

Ответ: неверно.