Номер 12, страница 101 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между названием вещества и формулами реагентов, с которыми это вещество может взаимодействовать.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

ФОРМУЛЫ РЕАГЕНТОВ

А) оксид углерода(IV)

Б) кокс

В) карбонат магния

1) $H_2O + CO_2$

2) $KOH$

3) $H_2$

4) $HCl$

5) $Al$

Решение

А) оксид углерода(IV)

Оксид углерода(IV), или углекислый газ, имеет химическую формулу $CO_2$. Это типичный кислотный оксид, поэтому он вступает в реакции с основными и амфотерными оксидами, а также с основаниями (особенно щелочами). Проанализируем предложенные реагенты:
1) $H_2O + CO_2$: $CO_2$ обратимо реагирует с водой, но не реагирует сам с собой. Вариант не подходит.
2) $KOH$: Гидроксид калия — это щёлочь (сильное основание). Кислотный оксид $CO_2$ реагирует с $KOH$, образуя соль и воду. Это характерное свойство кислотных оксидов.
Уравнение реакции: $CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$ (при избытке щёлочи) или $CO_2 + KOH \rightarrow KHCO_3$ (при избытке кислотного оксида).
3) $H_2$: Водород может восстанавливать оксид углерода(IV) при определённых условиях (высокая температура, давление, катализаторы), но это не самая типичная реакция.
4) $HCl$: Соляная кислота, как и $CO_2$, проявляет кислотные свойства, поэтому они не взаимодействуют.
5) $Al$: Активные металлы, такие как алюминий, могут восстанавливать углерод из $CO_2$ при сильном нагревании.
Из всех вариантов наиболее характерной и однозначной является реакция со щёлочью $KOH$.

Ответ: 2

Б) кокс

Кокс — это практически чистый углерод ($C$), который является сильным восстановителем при высоких температурах. Рассмотрим его взаимодействие с предложенными реагентами:
1) $H_2O + CO_2$: Углерод взаимодействует как с водяным паром (реакция паровой газификации угля), так и с диоксидом углерода (реакция Будуара). Обе реакции являются эндотермическими и протекают при высоких температурах.
Уравнения реакций: $C + H_2O \xrightarrow{t} CO + H_2$ (получение синтез-газа) и $C + CO_2 \xrightarrow{t} 2CO$. Так как кокс реагирует с обоими веществами, этот вариант подходит.
2) $KOH$: В обычных условиях углерод не реагирует со щелочами.
3) $H_2$: Углерод реагирует с водородом при высокой температуре и давлении в присутствии катализатора с образованием метана.
4) $HCl$: Углерод не реагирует с соляной кислотой.
5) $Al$: Углерод реагирует с алюминием при очень высокой температуре с образованием карбида алюминия ($4Al + 3C \xrightarrow{t} Al_4C_3$).
Вариант 1 наиболее полно описывает химические свойства кокса как промышленного реагента, так как включает две его важнейшие реакции.

Ответ: 1

В) карбонат магния

Карбонат магния ($MgCO_3$) — это соль, образованная металлом средней активности и слабой угольной кислотой. Основное химическое свойство солей слабых кислот — взаимодействие с более сильными кислотами.
1) $H_2O + CO_2$: Нерастворимый карбонат магния может реагировать с угольной кислотой (которая образуется при растворении $CO_2$ в воде) с образованием растворимого гидрокарбоната магния: $MgCO_3 + H_2O + CO_2 \rightleftharpoons Mg(HCO_3)_2$. Эта реакция возможна.
2) $KOH$: Реакция ионного обмена не пойдет, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита.
3) $H_2$: Водород не реагирует с карбонатом магния.
4) $HCl$: Соляная кислота — сильная кислота. Она вытесняет слабую угольную кислоту из её соли. Реакция протекает с выделением углекислого газа. Это классическая качественная реакция на карбонат-ион.
Уравнение реакции: $MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$.
5) $Al$: Алюминий не вытесняет магний из его соли в растворе или расплаве.
Реакция с соляной кислотой является наиболее характерной для карбоната магния из всех предложенных вариантов.

Ответ: 4