Номер 4, страница 187 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Железо может взаимодействовать с каждым из двух веществ:

1) бромом и гидроксидом магния

2) водой и сульфатом кальция

3) соляной кислотой и кислородом

4) хлоридом цинка и серной кислотой

Решение

Для ответа на вопрос необходимо последовательно рассмотреть химические свойства железа и его способность взаимодействовать с каждой парой предложенных веществ.

1) бромом и гидроксидом магния

Железо ($Fe$) — металл, который реагирует с сильными окислителями, такими как галогены. При нагревании железо взаимодействует с бромом ($Br_2$) с образованием бромида железа(III):

$2Fe + 3Br_2 \xrightarrow{t^\circ} 2FeBr_3$

Гидроксид магния ($Mg(OH)_2$) — это нерастворимое основание. Железо не реагирует с ним. Кроме того, в электрохимическом ряду активности металлов магний стоит левее железа, что означает, что железо менее активно и не может вытеснить магний из его соединений. Так как железо реагирует только с одним веществом из двух, этот вариант не подходит.

Ответ: Неверно.

2) водой и сульфатом кальция

Железо может реагировать с водой, но только при высокой температуре (в виде водяного пара). При этом образуется железная окалина ($Fe_3O_4$) и выделяется водород:

$3Fe + 4H_2O \xrightarrow{t^\circ} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$

Железо не может вытеснить кальций из его соли, сульфата кальция ($CaSO_4$), так как кальций — значительно более активный металл, чем железо. Так как железо не реагирует с сульфатом кальция, этот вариант не подходит.

Ответ: Неверно.

3) соляной кислотой и кислородом

Железо стоит в ряду активности металлов до водорода, поэтому оно реагирует с кислотами-неокислителями, такими как соляная кислота ($HCl$), с выделением водорода и образованием соли железа(II):

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

Железо также легко взаимодействует с кислородом ($O_2$). Во влажном воздухе оно медленно окисляется (ржавеет), а при сильном нагревании горит, образуя железную окалину (смешанный оксид железа(II) и железа(III)):

$3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t^\circ} Fe_3O_4$

Поскольку железо взаимодействует с обоими веществами, этот вариант является правильным.

Ответ: Верно.

4) хлоридом цинка и серной кислотой

Железо не взаимодействует с раствором хлорида цинка ($ZnCl_2$), так как цинк в ряду активности металлов стоит левее железа и является более активным металлом. Железо может реагировать с серной кислотой ($H_2SO_4$). С разбавленной кислотой реакция идет с выделением водорода:

$Fe + H_2SO_4 (разб.) \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

Так как железо не реагирует с хлоридом цинка, этот вариант не подходит.

Ответ: Неверно.