Номер 4, страница 320 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

4. С раствором сульфата меди (II) взаимодействует

1) Pb

2) Hg

3) Fe

4) Ag

Чтобы определить, какой из предложенных металлов будет взаимодействовать с раствором сульфата меди(II) ($CuSO_4$), необходимо обратиться к ряду активности металлов (электрохимическому ряду напряжений). Общее правило гласит: металл, стоящий в ряду активности левее другого металла, является более активным и способен вытеснять менее активный металл из раствора его соли.

Рассмотрим положение меди (Cu) и предложенных металлов в ряду активности: ... Fe ... Pb ... (H) ... Cu ... Hg ... Ag ...

Проанализируем каждый вариант:

Свинец (Pb) стоит в ряду активности левее меди (Cu), а значит, является более активным металлом. Он способен вступать в реакцию замещения с сульфатом меди. Уравнение реакции: $Pb + CuSO_4 \rightarrow PbSO_4 \downarrow + Cu$. Однако следует отметить, что образующийся сульфат свинца(II) ($PbSO_4$) — нерастворимое соединение. Он покрывает поверхность свинца плотной пленкой, которая изолирует металл от дальнейшего контакта с раствором $CuSO_4$. Этот процесс, называемый пассивацией, приводит к тому, что реакция быстро прекращается.

Ртуть (Hg) стоит в ряду активности правее меди (Cu). Это означает, что ртуть — менее активный металл по сравнению с медью. Поэтому ртуть не может вытеснить медь из раствора её соли. $Hg + CuSO_4 \rightarrow$ реакция не протекает.

Железо (Fe) стоит в ряду активности левее меди (Cu), следовательно, является более активным металлом. Железо активно вытесняет медь из раствора сульфата меди(II). Уравнение реакции: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$. Образующийся в ходе реакции сульфат железа(II) ($FeSO_4$) хорошо растворим в воде, поэтому пассивации не происходит, и реакция протекает до исчерпания одного из реагентов.

Серебро (Ag) стоит в ряду активности правее меди (Cu), являясь менее активным металлом. Поэтому серебро не способно вытеснить медь из раствора её соли. $Ag + CuSO_4 \rightarrow$ реакция не протекает.

Вывод: из всех предложенных вариантов только железо (Fe) и свинец (Pb) активнее меди. Однако полноценная, устойчивая реакция замещения происходит именно с железом. Реакция со свинцом быстро затухает из-за пассивации. Поэтому в данном контексте правильным ответом является железо.

Ответ: 3