Номер 5, страница 164 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Водород взаимодействует с каждым из двух веществ, формулы которых:

1) $CO$ и $Si$

2) $O_2$ и $CuO$

3) $NH_3$ и $Na$

4) $S$ и $KCl$

Для решения этой задачи проанализируем химические свойства водорода ($H_2$) и его способность вступать в реакции с каждым из предложенных веществ.

Водород может выступать в роли восстановителя, реагируя с оксидами многих металлов (стоящих в ряду активности правее цинка) и с некоторыми неметаллами. Также он реагирует с активными металлами и некоторыми неметаллами как простое вещество.

1) CO и Si

Водород взаимодействует с оксидом углерода(II) ($CO$) в присутствии катализаторов при высокой температуре и давлении, образуя, например, метанол:

$CO + 2H_2 \xrightarrow{kat, t, p} CH_3OH$

Реакция водорода с кремнием ($Si$) с образованием силана ($SiH_4$) возможна, но требует очень жестких условий (высокая температура):

$Si + 2H_2 \xrightarrow{t} SiH_4$

Хотя обе реакции теоретически возможны, они не так типичны, как в следующем варианте.

2) O₂ и CuO

Водород активно реагирует с кислородом ($O_2$), образуя воду. Эта реакция горения (или взрыва "гремучего газа") протекает с выделением большого количества тепла:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Водород также является классическим восстановителем для оксидов металлов средней и низкой активности. При нагревании он восстанавливает медь из оксида меди(II) ($CuO$):

$CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$

Оба вещества в этой паре вступают в характерные для водорода реакции.

3) NH₃ и Na

Водород не реагирует с аммиаком ($NH_3$). Наоборот, аммиак является продуктом синтеза из азота и водорода. Водород реагирует с активным металлом натрием ($Na$) при нагревании, образуя гидрид натрия ($NaH$):

$2Na + H_2 \xrightarrow{t} 2NaH$

Поскольку водород не реагирует с аммиаком, этот вариант не подходит.

4) S и KCl

Водород реагирует с серой ($S$) при нагревании, образуя сероводород ($H_2S$):

$H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S$

Водород не реагирует с хлоридом калия ($KCl$), так как калий — очень активный металл, и водород не способен восстановить его из соли. Реакция не идет.

Поскольку водород не реагирует с хлоридом калия, этот вариант не подходит.

Таким образом, единственная пара, в которой водород взаимодействует с каждым из двух веществ, — это кислород и оксид меди(II).

Ответ: 2