Номер 9, страница 188 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. С наименьшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция с участием

1) цинка и 8%-ной соляной кислоты

2) никеля и 8%-ной соляной кислоты

3) цинка и 3%-ной соляной кислоты

4) никеля и 3%-ной соляной кислоты

Для определения реакции с наименьшей скоростью необходимо проанализировать два основных фактора, влияющих на скорость взаимодействия металла с кислотой: химическую активность металла и концентрацию кислоты. Температура по условию задачи комнатная и является постоянной для всех сравниваемых систем.

1. Влияние природы металла

Скорость реакции металла с кислотой напрямую зависит от его химической активности, которую можно определить по положению металла в электрохимическом ряду напряжений. В этом ряду цинк ($Zn$) стоит левее никеля ($Ni$).

Фрагмент ряда напряжений: ... → $Al$ → $Zn$ → $Fe$ → $Ni$ → $Sn$ → $Pb$ → $H_2$ → ...

Чем левее металл находится в ряду напряжений (чем ниже его стандартный электродный потенциал), тем он является более сильным восстановителем и, следовательно, активнее реагирует с кислотами-неокислителями, такими как соляная кислота. Таким образом, цинк реагирует с $HCl$ значительно быстрее, чем никель. Для нахождения реакции с наименьшей скоростью следует выбрать менее активный металл — никель.

2. Влияние концентрации кислоты

Согласно основному постулату химической кинетики, скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Для гетерогенной реакции, такой как взаимодействие твердого металла с кислотой, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации кислоты в растворе. Чем выше концентрация ионов водорода ($H^+$) в растворе, тем чаще они сталкиваются с поверхностью металла, что увеличивает скорость реакции. В задаче сравниваются 8%-ный и 3%-ный растворы соляной кислоты. Реакция будет протекать медленнее в растворе с меньшей концентрацией, то есть в 3%-ном растворе.

Вывод

Чтобы найти реакцию, протекающую с наименьшей скоростью, необходимо выбрать комбинацию наименее активного металла и наименее концентрированного раствора кислоты.
• Реакция цинка с 8%-ной $HCl$ будет самой быстрой (самый активный металл, самая высокая концентрация).
• Реакция никеля с 3%-ной $HCl$ будет самой медленной (наименее активный металл, самая низкая концентрация).
Остальные два варианта будут иметь промежуточные скорости.

Таким образом, с наименьшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция с участием никеля и 3%-ной соляной кислоты.

Ответ: 4