Номер 7, страница 141 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Химическая реакция не происходит при комнатной температуре между алюминием и веществом, формула которого

Решение

Чтобы определить, какая из реакций не протекает при комнатной температуре, необходимо рассмотреть химические свойства алюминия и его взаимодействие с каждым из предложенных веществ.

Алюминий ($Al$) — активный металл, однако на его поверхности в воздушной среде мгновенно образуется тонкая, но очень прочная и химически инертная оксидная пленка ($Al_2O_3$). Эта пленка защищает металл от дальнейшего взаимодействия со многими реагентами при обычных условиях.

Рассмотрим каждый вариант:

1) Cu(NO₃)₂
Алюминий стоит в ряду активности металлов левее меди ($Cu$), поэтому он способен вытеснять медь из растворов ее солей. Оксидная пленка может замедлить начало реакции, но ионы-активаторы (в данном случае, нитрат-ионы) способствуют ее разрушению. Реакция протекает при комнатной температуре с выделением металлической меди:
$2Al + 3Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3Cu$
Следовательно, реакция происходит.

2) H₂SO₄(разб.)
Алюминий — металл, стоящий в ряду активности до водорода, поэтому он реагирует с разбавленными кислотами (кроме азотной) с выделением водорода. Разбавленная серная кислота сначала растворяет оксидную пленку, а затем вступает в реакцию с самим металлом:
$Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow$
Реакция идет при комнатной температуре. Следовательно, реакция происходит.

3) H₂SO₄(конц.)
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. При комнатной температуре она пассивирует алюминий. Это означает, что на поверхности металла образуется плотная, нерастворимая в концентрированной кислоте оксидная или сульфатная пленка, которая предохраняет металл от дальнейшего взаимодействия. Заметная реакция начинается только при нагревании. Таким образом, при комнатной температуре химическая реакция между алюминием и концентрированной серной кислотой практически не идет.
Следовательно, реакция не происходит.

4) O₂
Алюминий — очень активный металл, который легко окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре. Именно эта реакция и приводит к образованию защитной оксидной пленки на его поверхности:
$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$
Хотя эта пленка и защищает металл в дальнейшем, сама реакция ее образования с кислородом протекает при комнатной температуре. Следовательно, реакция происходит.

Таким образом, единственное вещество из списка, с которым алюминий не реагирует при комнатной температуре, — это концентрированная серная кислота.

Ответ: 3