Номер 11, страница 129 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Барий вступает в реакцию с каждым из двух веществ:

1) кислородом и хлором

2) оксидом серы(VI) и оксидом меди(II)

3) серой и водой

4) гидроксидом натрия и аммиаком

5) нитратом калия и серной кислотой

Решение

Чтобы определить, с какой парой веществ реагирует барий, необходимо проанализировать химические свойства бария и каждого из предложенных веществ.

1) кислородом и хлором

Барий (Ba) — это активный щелочноземельный металл, который энергично реагирует с типичными неметаллами, такими как кислород и хлор.
Реакция с кислородом ($O_2$) приводит к образованию оксида бария ($BaO$). На воздухе барий быстро тускнеет из-за этой реакции.
$2Ba + O_2 \rightarrow 2BaO$
Реакция с хлором ($Cl_2$) является реакцией соединения металла с галогеном, в результате которой образуется соль — хлорид бария ($BaCl_2$).
$Ba + Cl_2 \rightarrow BaCl_2$
Барий реагирует с обоими веществами.

2) оксидом серы(VI) и оксидом меди(II)

Барий является более активным металлом, чем медь, поэтому он способен вытеснять медь из её оксида ($CuO$) при нагревании (реакция металлотермии).
$Ba + CuO \xrightarrow{t} BaO + Cu$
Оксид серы(VI) ($SO_3$) — это кислотный оксид и сильный окислитель. Активный металл барий будет реагировать с ним, например, по схеме:
$Ba + SO_3 \rightarrow BaO + SO_2$
Следовательно, барий вступает в реакцию с обоими веществами, хотя реакции, как правило, требуют нагревания.

3) серой и водой

Барий активно реагирует с водой ($H_2O$) уже при комнатной температуре с образованием гидроксида бария ($Ba(OH)_2$) и выделением водорода.
$Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$
С серой ($S$) барий реагирует при нагревании, образуя сульфид бария ($BaS$).
$Ba + S \xrightarrow{t} BaS$
Таким образом, барий реагирует с обоими веществами, но для реакции с серой необходимо нагревание.

4) гидроксидом натрия и аммиаком

Барий — металл с основными свойствами, он не проявляет амфотерности и поэтому не реагирует с растворами щелочей, в том числе с гидроксидом натрия ($NaOH$).
С аммиаком ($NH_3$) в обычных условиях барий не взаимодействует.
Следовательно, этот вариант не подходит.

5) нитратом калия и серной кислотой

Барий находится в ряду активности металлов левее водорода, но правее калия. Поэтому барий не может вытеснить калий из его соли, нитрата калия ($KNO_3$).
С серной кислотой ($H_2SO_4$) реакция начинается, но тут же прекращается, так как образующийся сульфат бария ($BaSO_4$) — нерастворимое вещество, которое покрывает поверхность металла плотной пленкой и препятствует дальнейшему контакту реагентов. Этот процесс называется пассивацией.
$Ba + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$
Поскольку барий не реагирует с нитратом калия, этот вариант неверен.

Из проведенного анализа видно, что барий способен реагировать с парами веществ из пунктов 1, 2 и 3. Однако, в контексте тестовых заданий обычно выбирается наиболее очевидный и однозначный вариант. Реакции бария с кислородом и хлором (пункт 1) являются фундаментальными свойствами активного металла и протекают самопроизвольно в обычных условиях или при незначительной активации. Реакции же в пунктах 2 и 3 (с $CuO$, $SO_3$ и $S$) требуют специальных условий (нагревания). Поэтому наиболее корректным ответом является вариант 1.

Ответ: 1