Номер 4, страница 178 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Водород не выделяется при взаимодействии

1) алюминия и гидроксида натрия

2) кальция и воды

3) меди и концентрированной серной кислоты

4) цинка и соляной кислоты

Решение

Для ответа на вопрос необходимо рассмотреть химические свойства предложенных веществ и проанализировать продукты их взаимодействия в каждом из вариантов.

1) алюминия и гидроксида натрия

Алюминий ($Al$) является амфотерным металлом, поэтому он способен реагировать как с кислотами, так и с растворами щелочей. При взаимодействии алюминия с водным раствором гидроксида натрия ($NaOH$) образуется комплексная соль (тетрагидроксоалюминат натрия) и выделяется газообразный водород ($H_2$). Уравнение реакции: $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$. В этой реакции водород выделяется.

2) кальция и воды

Кальций ($Ca$) — это активный щелочноземельный металл, который находится в ряду электрохимической активности металлов до водорода. Он реагирует с водой ($H_2O$), вытесняя из неё водород и образуя гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$). Уравнение реакции: $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$. В этой реакции водород выделяется.

3) меди и концентрированной серной кислоты

Медь ($Cu$) — металл, стоящий в ряду активности после водорода. Это означает, что она не вытесняет водород из кислот-неокислителей. Однако медь реагирует с концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$), которая является сильным окислителем. В этой окислительно-восстановительной реакции окислителем выступает атом серы ($S^{+6}$), а не ион водорода ($H^+$). Продуктами реакции являются сульфат меди(II) ($CuSO_4$), диоксид серы ($SO_2$) и вода ($H_2O$). Водород ($H_2$) в этой реакции не образуется. Уравнение реакции: $Cu + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$. В этой реакции водород не выделяется.

4) цинка и соляной кислоты

Цинк ($Zn$) — металл, стоящий в ряду активности до водорода. Он активно реагирует с соляной кислотой ($HCl$), вытесняя из нее водород с образованием соли — хлорида цинка ($ZnCl_2$). Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$. В этой реакции водород выделяется.

Таким образом, единственная реакция из предложенных, в которой не происходит выделения водорода, — это взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой.

Ответ: 3.