Номер 6, страница 41 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

6. С какими из перечисленных веществ реагирует соляная кислота: азот, железо, оксид кальция, серная кислота, гидроксид алюминия, сульфат натрия, нитрат серебра? Напишите уравнения возможных реакций в молекулярной и ионной формах.

Соляная кислота ($HCl$) является сильной кислотой и вступает в реакцию с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с основными и амфотерными оксидами, с основаниями и амфотерными гидроксидами, а также с некоторыми солями, если в результате реакции образуется осадок, газ или слабый электролит.

Рассмотрим взаимодействие соляной кислоты с каждым из предложенных веществ.

Железо

Соляная кислота реагирует с железом ($Fe$), так как железо является металлом, стоящим в электрохимическом ряду напряжений левее водорода. В результате реакции замещения образуется соль хлорид железа(II) и выделяется газообразный водород.

Молекулярное уравнение:

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

Полное ионное уравнение:

$Fe^0 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + H_2^0\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$Fe^0 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2^0\uparrow$

Ответ: реагирует.

Оксид кальция

Оксид кальция ($CaO$) — это основный оксид, который вступает в реакцию нейтрализации с соляной кислотой с образованием растворимой соли (хлорида кальция) и воды.

Молекулярное уравнение:

$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $CaO$ - твердое вещество):

$CaO + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$CaO + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O$

Ответ: реагирует.

Гидроксид алюминия

Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) является амфотерным гидроксидом, нерастворимым в воде. Он реагирует с сильными кислотами, проявляя свойства основания, с образованием соли и воды.

Молекулярное уравнение:

$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $Al(OH)_3$ - нерастворимый осадок):

$Al(OH)_3\downarrow + 3H^+ + 3Cl^- \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^- + 3H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$Al(OH)_3\downarrow + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O$

Ответ: реагирует.

Нитрат серебра

Соляная кислота реагирует с нитратом серебра ($AgNO_3$) в реакции ионного обмена. Реакция протекает, так как одним из продуктов является нерастворимое в воде и кислотах вещество — хлорид серебра ($AgCl$), который выпадает в виде белого творожистого осадка.

Молекулярное уравнение:

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Ag^+ + NO_3^- + H^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + H^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$

Ответ: реагирует.

Вещества, не вступающие в реакцию с соляной кислотой:

• Азот ($N_2$): при обычных условиях химически малоактивен, не реагирует с кислотами-неокислителями, как соляная кислота. Ответ: не реагирует.
• Серная кислота ($H_2SO_4$): кислота с кислотой не реагирует. Реакция ионного обмена невозможна, так как не происходит видимых изменений. Ответ: не реагирует.
• Сульфат натрия ($Na_2SO_4$): это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Реакция обмена с соляной кислотой ($HCl$) не идет, так как в результате не образуется осадок, газ или слабый электролит. Все ионы остаются в растворе в диссоциированном виде. Ответ: не реагирует.