Номер 4, страница 174 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Железо не взаимодействует с веществом, формула которого

1) $AgNO_3$

2) $O_2$

3) $HCl$

4) $H_3PO_4$

Решение

Для того чтобы определить, с каким из предложенных веществ железо не взаимодействует, необходимо рассмотреть химические свойства железа и его возможные реакции с каждым веществом из списка.

Железо ($Fe$) является более активным металлом, чем серебро ($Ag$), так как в электрохимическом ряду активности металлов оно стоит левее. Поэтому железо способно вытеснять серебро из раствора его соли — нитрата серебра ($AgNO_3$). Происходит реакция замещения, в результате которой образуется нитрат железа(II) и металлическое серебро. Уравнение реакции: $Fe + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$. Таким образом, железо взаимодействует с нитратом серебра.

Железо реагирует с кислородом ($O_2$). Во влажном воздухе при комнатной температуре протекает медленный процесс коррозии (ржавления). При нагревании железо активно сгорает в кислороде, образуя железную окалину (смешанный оксид железа(II, III)). Уравнение реакции: $3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t} Fe_3O_4$. Таким образом, железо взаимодействует с кислородом.

Железо ($Fe$) в ряду активности металлов расположено левее водорода ($H$). Это означает, что железо способно вытеснять водород из растворов кислот-неокислителей, к которым относится соляная кислота ($HCl$). В результате реакции образуется хлорид железа(II) и выделяется газообразный водород. Уравнение реакции: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$. Таким образом, железо взаимодействует с соляной кислотой.

Взаимодействие железа с ортофосфорной кислотой ($H_3PO_4$) имеет свои особенности. Концентрированная ортофосфорная кислота пассивирует железо. Это явление заключается в образовании на поверхности металла тонкой, прочной и химически инертной плёнки фосфата железа, которая защищает металл от дальнейшего контакта и реакции с кислотой. Реакция с разбавленной ортофосфорной кислотой, являющейся кислотой средней силы, протекает крайне медленно. В контексте данного вопроса, где три других варианта предполагают активное взаимодействие, пассивация или очень медленная реакция с $H_3PO_4$ рассматривается как отсутствие взаимодействия. Таким образом, железо не вступает в реакцию с (концентрированной) ортофосфорной кислотой.

Ответ: 4) H₃PO₄