Номер 4, страница 152 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. С железом реагируют вещества, формулы которых

1) $HCl$, $CO_2$, $CO$

2) $Cl_2$, $CuCl_2$, $HCl$

3) $H_2$, $O_2$, $CaO$

4) $H_3PO_4$, $S$, $ZnSO_4$

Для того чтобы определить, какой из наборов веществ реагирует с железом, проанализируем каждый вариант.

1) HCl, CO₂, CO

Железо ($Fe$) — металл средней активности, стоящий в ряду напряжений до водорода. Оно реагирует с соляной кислотой ($HCl$) по реакции замещения: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$. Реакция с диоксидом углерода ($CO_2$) и оксидом углерода(II) ($CO$) возможна только при специфических условиях (высокая температура или высокое давление). В стандартных условиях эти реакции не протекают, поэтому данный вариант не является полностью корректным.

2) Cl₂, CuCl₂, HCl

- С хлором ($Cl_2$), который является сильным окислителем, железо реагирует при нагревании, образуя хлорид железа(III): $2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2FeCl_3$.
- С хлоридом меди(II) ($CuCl_2$) железо реагирует, так как является более активным металлом, чем медь, и вытесняет её из раствора соли: $Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu \downarrow$.
- С соляной кислотой ($HCl$) железо реагирует с образованием хлорида железа(II) и водорода: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$.
Все вещества из этого списка реагируют с железом.

3) H₂, O₂, CaO

С кислородом ($O_2$) железо реагирует (ржавление во влажном воздухе или горение при высокой температуре). Однако с водородом ($H_2$) железо не реагирует. Также железо не реагирует с оксидом кальция ($CaO$), так как кальций — более активный металл. Следовательно, этот вариант не подходит.

4) H₃PO₄, S, ZnSO₄

Железо реагирует с ортофосфорной кислотой ($H_3PO_4$) и с серой ($S$) при нагревании ($Fe + S \xrightarrow{t} FeS$). Однако железо не реагирует с сульфатом цинка ($ZnSO_4$), так как цинк стоит в ряду активности металлов левее (является более активным металлом), и железо не может вытеснить его из соли. Этот вариант не подходит.

Таким образом, единственный вариант, где все перечисленные вещества вступают в химическую реакцию с железом, это вариант под номером 2.

Ответ: 2.