Номер 5, страница 150 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Железо при комнатной температуре не взаимодействует

1) с разбавленной азотной кислотой

2) с концентрированной азотной кислотой

3) с концентрированной соляной кислотой

4) с разбавленной серной кислотой

Решение

Для ответа на вопрос необходимо проанализировать химические свойства железа при взаимодействии с каждой из предложенных кислот при комнатной температуре (обычные условия).

1) с разбавленной азотной кислотой

Железо ($Fe$) — металл средней активности, расположенный в ряду напряжений до водорода. Оно реагирует с разбавленной азотной кислотой ($HNO_3$). Азотная кислота является кислотой-окислителем, поэтому в ходе реакции выделяется не водород, а продукты восстановления азота, например, оксид азота(II) $NO$. Реакция протекает при комнатной температуре.

$Fe + 4HNO_{3(разб.)} \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO\uparrow + 2H_2O$

Ответ: железо взаимодействует с разбавленной азотной кислотой при комнатной температуре.

2) с концентрированной азотной кислотой

Концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют некоторые металлы, включая железо, алюминий и хром, при комнатной температуре. Пассивация — это образование на поверхности металла тонкой, но очень прочной оксидной плёнки, которая инертна к действию кислоты и защищает металл от дальнейшего окисления. Взаимодействие железа с концентрированной $HNO_3$ возможно только при нагревании.

$Fe + HNO_{3(конц.)} \xrightarrow{t_{комн.}} \text{пассивация (реакция не идёт)}$

Ответ: железо не взаимодействует с концентрированной азотной кислотой при комнатной температуре.

3) с концентрированной соляной кислотой

Соляная кислота ($HCl$), в том числе концентрированная, является кислотой-неокислителем (окислителем выступает катион водорода $H^+$). Железо реагирует с ней, вытесняя водород и образуя соль железа(II). Реакция протекает при комнатной температуре, хотя и может идти медленнее, чем с разбавленной.

$Fe + 2HCl_{(конц.)} \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

Ответ: железо взаимодействует с концентрированной соляной кислотой при комнатной температуре.

4) с разбавленной серной кислотой

Разбавленная серная кислота ($H_2SO_4$) ведёт себя как типичная кислота. Железо, как активный металл, вытесняет из неё водород с образованием соли — сульфата железа(II). Реакция активно идёт при комнатной температуре.

$Fe + H_2SO_{4(разб.)} \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$

Ответ: железо взаимодействует с разбавленной серной кислотой при комнатной температуре.

Сравнив все варианты, мы приходим к выводу, что железо при комнатной температуре не вступает в реакцию только с концентрированной азотной кислотой из-за явления пассивации.

Ответ: 2