Номер 8, страница 148 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Оксид железа(II) взаимодействует с веществами, формулы которых

1) $HCl$ и $NaOH$

2) $Al$ и $H_2SO_4$

3) $HNO_3$ и $H_2O$

4) $SO_3$ и $Na_2SO_4$

Решение

Оксид железа(II) ($FeO$) является основным оксидом. Проанализируем его взаимодействие с каждой парой предложенных веществ, чтобы определить, какие реакции возможны.

1) HCl и NaOH

Оксид железа(II) вступает в реакцию с соляной кислотой ($HCl$), так как это классическая реакция между основным оксидом и кислотой, в результате которой образуются соль и вода:

$FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O$

Однако $FeO$ как основной оксид не реагирует с основаниями, таким как гидроксид натрия ($NaOH$). Для протекания реакции с щелочью оксид должен проявлять амфотерные или кислотные свойства. Следовательно, эта пара веществ не подходит.

2) Al и H₂SO₄

Оксид железа(II) реагирует с алюминием ($Al$) при сильном нагревании. Это алюминотермия — метод восстановления металлов из их оксидов. Алюминий, будучи более активным металлом, чем железо, вытесняет его:

$3FeO + 2Al \xrightarrow{t^\circ} 3Fe + Al_2O_3$

Оксид железа(II) также реагирует с серной кислотой ($H_2SO_4$) по типу реакции основного оксида с кислотой:

$FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$

Поскольку оксид железа(II) взаимодействует с обоими веществами из этой пары, данный вариант является верным.

3) HNO₃ и H₂O

Оксид железа(II) реагирует с азотной кислотой ($HNO_3$). Эта реакция не только кислотно-основная, но и окислительно-восстановительная, поскольку азотная кислота является сильным окислителем и окисляет железо со степени окисления +2 до +3:

$3FeO + 10HNO_{3(\text{конц.})} \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO \uparrow + 5H_2O$

Однако оксид железа(II) нерастворим в воде ($H_2O$) и не вступает с ней в химическую реакцию. Следовательно, эта пара не подходит.

4) SO₃ и Na₂SO₄

Оксид железа(II) как основной оксид может реагировать с кислотным оксидом серы(VI) ($SO_3$) при нагревании, образуя соль — сульфат железа(II):

$FeO + SO_3 \xrightarrow{t^\circ} FeSO_4$

Однако $FeO$ не реагирует с сульфатом натрия ($Na_2SO_4$), который является солью, образованной сильным основанием и сильной кислотой. Условия для протекания реакции обмена (образование осадка, газа или слабого электролита) отсутствуют. Следовательно, эта пара не подходит.

Ответ: 2