Номер 8, страница 150 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Оксид железа(III) взаимодействует с веществами, формулы ко-торых

1) $CO$ и $HCl$

2) $NaOH$ и $Cu$

3) $Al$ и $Mg(OH)_2$

4) $H_2SO_4$ и $Cl_2$

Оксид железа(III), формула которого $Fe_2O_3$, является амфотерным оксидом с преобладанием основных свойств. Это означает, что он способен реагировать с кислотами, а также с веществами-восстановителями. При очень высоких температурах (сплавлении) он может реагировать и с сильными основаниями. Проанализируем предложенные пары веществ.

1) CO и HCl

Оксид железа(III) реагирует с обоими веществами из этой пары.

С угарным газом ($CO$), который является восстановителем, оксид железа(III) вступает в окислительно-восстановительную реакцию при нагревании, в ходе которой железо восстанавливается до металла. Это промышленный способ получения железа.

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^{\circ}} 2Fe + 3CO_2$

С соляной кислотой ($HCl$), являющейся сильной кислотой, оксид железа(III) реагирует по типу кислотно-основного взаимодействия (реакция обмена) с образованием соли, хлорида железа(III), и воды.

$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

Поскольку оба вещества реагируют с $Fe_2O_3$, этот вариант является правильным.

2) NaOH и Cu

Этот вариант не подходит.

Реакция с гидроксидом натрия ($NaOH$): $Fe_2O_3$ как амфотерный оксид реагирует со щелочами только при высоких температурах (сплавлении), но не с их водными растворами. Реакция с медью ($Cu$): Медь стоит в электрохимическом ряду активности металлов правее железа, поэтому она является менее активным металлом и не может вытеснить железо из его оксида.

3) Al и Mg(OH)₂

Этот вариант не подходит.

С алюминием ($Al$) реакция возможна. Алюминий — более активный металл, чем железо, и вытесняет его из оксида (реакция алюмотермии):

$Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t^{\circ}} Al_2O_3 + 2Fe$

Однако реакция с гидроксидом магния ($Mg(OH)_2$) не идет, так как $Fe_2O_3$ — это оксид с основными свойствами, а $Mg(OH)_2$ — основание. Вещества с однотипными свойствами друг с другом не реагируют.

4) H₂SO₄ и Cl₂

Этот вариант не подходит.

С серной кислотой ($H_2SO_4$) оксид железа(III) реагирует, так как это реакция между основным оксидом и кислотой:

$Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

С хлором ($Cl_2$) реакция в обычных условиях не протекает. Хлор является окислителем, а железо в оксиде $Fe_2O_3$ уже находится в своей высшей устойчивой степени окисления +3, поэтому дальнейшее окисление невозможно.

Ответ: 1