Номер 5, страница 168 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Фосфор взаимодействует с каждым из двух веществ, формулы которых

1) $HNO_3$ и $Mg$

2) $HCl$ и $O_2$

3) $Cl_2$ и $NaOH$

4) $H_2$ и $CO_2$

Решение

Для выбора правильного ответа необходимо проанализировать химические свойства фосфора и его способность вступать в реакции с каждой парой предложенных веществ.

Фосфор (P) — это химический элемент-неметалл. Он может проявлять как окислительные свойства (например, в реакциях с металлами), так и восстановительные свойства (в реакциях с более электроотрицательными неметаллами, такими как кислород, галогены, а также с кислотами-окислителями).

1) $HNO_3$ и $Mg$

Фосфор взаимодействует с концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$), которая является сильным окислителем. В этой реакции фосфор выступает в роли восстановителя, окисляясь до фосфорной кислоты ($H_3PO_4$):

$P + 5HNO_{3(\text{конц.})} \rightarrow H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O$

Фосфор также реагирует с активными металлами, такими как магний ($Mg$), при нагревании. В этой реакции фосфор является окислителем и образует фосфид магния ($Mg_3P_2$):

$2P + 3Mg \xrightarrow{t} Mg_3P_2$

Поскольку фосфор реагирует с обоими веществами, этот вариант является правильным.

2) $HCl$ и $O_2$

Фосфор активно реагирует с кислородом ($O_2$), особенно при нагревании, образуя оксиды. При избытке кислорода образуется оксид фосфора(V):

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

Однако фосфор не реагирует с соляной кислотой ($HCl$), так как она является кислотой-неокислителем, а фосфор не может вытеснить из неё водород. Следовательно, эта пара не подходит.

3) $Cl_2$ и $NaOH$

Фосфор бурно реагирует с хлором ($Cl_2$), образуя хлориды фосфора(III) или фосфора(V) в зависимости от соотношения реагентов:

$2P + 3Cl_2 \rightarrow 2PCl_3$

Белый фосфор ($P_4$) способен реагировать с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия ($NaOH$) в реакции диспропорционирования:

$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \xrightarrow{t} PH_3\uparrow + 3NaH_2PO_2$

Однако эта реакция специфична именно для белого фосфора, который является одной из аллотропных модификаций. Более стабильный и чаще используемый красный фосфор в такую реакцию не вступает. В общих вопросах обычно рассматриваются свойства, характерные для элемента в целом, а не для одной, пусть и важной, его модификации. Поэтому вариант 1 является более универсально верным.

4) $H_2$ и $CO_2$

Фосфор не взаимодействует с водородом ($H_2$) и углекислым газом ($CO_2$) при обычных условиях. Прямой синтез фосфина ($PH_3$) из фосфора и водорода требует очень жестких условий (высокое давление и температура) и не является типичной реакцией. Эта пара не подходит.

Таким образом, единственная пара, где оба вещества гарантированно вступают в характерные для фосфора реакции, — это азотная кислота и магний.

Ответ: 1