Номер 1291, страница 199 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1291. В каких кислотах можно растворить металлы, стоящие в ряду активности после водорода? Приведите два примера уравнений подобных процессов.

Металлы, стоящие в ряду активности после водорода (например, медь $Cu$, серебро $Ag$, ртуть $Hg$), являются малоактивными. Они не способны вытеснять водород из растворов большинства кислот (таких как соляная $HCl$ или разбавленная серная $H_2SO_4$), так как их стандартный электродный потенциал положителен. Реакция по схеме "металл + кислота-неокислитель → соль + водород" для них не протекает.

Растворить такие металлы можно в кислотах-окислителях. В этих кислотах окислителем выступает не катион водорода $H^+$, а атом элемента в высшей степени окисления, входящий в состав кислотного остатка (например, азот $N^{+5}$ в азотной кислоте или сера $S^{+6}$ в серной кислоте). К таким кислотам относятся, в первую очередь, азотная кислота ($HNO_3$) любой концентрации и концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$).

В ходе взаимодействия металла с кислотой-окислителем металл окисляется до соответствующей соли, а кислота восстанавливается до различных продуктов (например, оксидов азота, оксида серы(IV) и др.). При этом газообразный водород ($H_2$) не выделяется.

Примеры уравнений подобных процессов:

1. Взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой. Медь окисляется до нитрата меди(II), а азотная кислота восстанавливается до оксида азота(IV) (газ бурого цвета):

$Cu + 4HNO_3 (конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

2. Взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой. Медь окисляется до сульфата меди(II), а серная кислота восстанавливается до оксида серы(IV) (бесцветный газ с резким запахом):

$Cu + 2H_2SO_4 (конц.) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, можно растворить в кислотах-окислителях, таких как азотная кислота ($HNO_3$) и концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$). Примеры уравнений: $Cu + 4HNO_3 (конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$; $Cu + 2H_2SO_4 (конц.) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$.