Номер 10, страница 127 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Алюминий реагирует с каждым из двух веществ, формулы ко-

торых

1) $HCl$ и $Cu(OH)_2$

2) $O_2$ и $Fe_2O_3$

3) $MgCl_2$ и $NaOH$

4) $C$ и $Cu(NO_3)_2$

5) $H_2SO_4$(конц.) и $S$

Алюминий ($Al$) — это химически активный металл, проявляющий амфотерные свойства. Это означает, что он может реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Также он взаимодействует с неметаллами и вытесняет менее активные металлы из их соединений. Проанализируем предложенные пары веществ.

1) HCl и Cu(OH)₂

Алюминий, как активный металл, стоящий в ряду напряжений до водорода, реагирует с соляной кислотой ($HCl$): $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$. Однако алюминий не вступает в реакцию с нерастворимым основанием — гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$). Следовательно, эта пара не подходит.

2) O₂ и Fe₂O₃

Алюминий легко окисляется кислородом ($O_2$) воздуха, образуя на поверхности прочную оксидную пленку $Al_2O_3$. При нагревании горение происходит более интенсивно: $4Al + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3$. Алюминий также реагирует с оксидом железа(III) ($Fe_2O_3$) в реакции алюминотермии, которая протекает при высокой температуре. Алюминий восстанавливает железо из его оксида: $2Al + Fe_2O_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 2Fe$. Поскольку алюминий реагирует с обоими веществами, эта пара является правильным ответом.

3) MgCl₂ и NaOH

Алюминий не может вытеснить магний из раствора его соли ($MgCl_2$), так как магний является более активным металлом. С другой стороны, благодаря своим амфотерным свойствам, алюминий реагирует с раствором щелочи ($NaOH$): $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$. Так как реакция идет не с обоими веществами, пара не подходит.

4) C и Cu(NO₃)₂

Алюминий вытесняет медь из раствора нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2$), так как является более активным металлом: $2Al + 3Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3Cu$. Реакция с углеродом ($C$) с образованием карбида алюминия ($Al_4C_3$) возможна, но требует очень высоких температур.

5) H₂SO₄(конц.) и S

На холоде концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) пассивирует алюминий, то есть создает на его поверхности защитную пленку, препятствующую дальнейшей реакции. При нагревании реакция все же идет: $2Al + 6H_2SO_4(\text{конц., гор.}) \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2\uparrow + 6H_2O$. С серой ($S$) алюминий реагирует при нагревании: $2Al + 3S \xrightarrow{t} Al_2S_3$.

Сравнивая варианты, наиболее подходящим является второй, так как реакции с кислородом и оксидом железа(III) являются классическими и фундаментальными примерами химических свойств алюминия.

Ответ: 2