Номер 1295, страница 200 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1295. Укажите, с какими из веществ: $H_2SO_4$(разб), $Br_2$, $Cu(NO_3)_2$, $Ba(OH)_2$(р-р), $O_3$ будут вступать в реакцию:

а) медь;

б) железо;

в) серебро;

г) алюминий.

Проанализируем взаимодействие каждого металла с предложенными веществами, основываясь на их химических свойствах и положении в ряду активности металлов.

а) медь;

Медь (Cu) — металл, стоящий в ряду активности после водорода.

1. С разбавленной серной кислотой $H_2SO_{4(разб)}$ медь не реагирует, так как не может вытеснить водород из кислоты.

2. С бромом $Br_2$ медь реагирует при нагревании, образуя бромид меди(II):

$Cu + Br_2 \rightarrow CuBr_2$

3. С раствором нитрата меди(II) $Cu(NO_3)_2$ реакция не идет, так как это соль того же металла.

4. С раствором гидроксида бария $Ba(OH)_2$ медь не реагирует, так как не проявляет амфотерных свойств.

5. С озоном $O_3$, который является сильным окислителем, медь реагирует с образованием оксида меди(II):

$Cu + O_3 \rightarrow CuO + O_2$

Таким образом, медь вступает в реакцию с бромом и озоном.

Ответ: $Br_2, O_3$.

б) железо;

Железо (Fe) — металл средней активности, стоящий в ряду активности до водорода.

1. С разбавленной серной кислотой $H_2SO_{4(разб)}$ железо реагирует, вытесняя водород:

$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$

2. С бромом $Br_2$ железо реагирует, окисляясь до степени окисления +3:

$2Fe + 3Br_2 \rightarrow 2FeBr_3$

3. С раствором нитрата меди(II) $Cu(NO_3)_2$ железо реагирует, так как является более активным металлом, чем медь, и вытесняет ее из раствора соли:

$Fe + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + Cu$

4. С раствором гидроксида бария $Ba(OH)_2$ железо не реагирует, так как не является амфотерным металлом.

5. С озоном $O_3$ железо активно реагирует, окисляясь до оксида железа(III):

$2Fe + 3O_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3O_2$

Таким образом, железо реагирует со всеми веществами, кроме гидроксида бария.

Ответ: $H_2SO_{4(разб)}, Br_2, Cu(NO_3)_2, O_3$.

в) серебро;

Серебро (Ag) — малоактивный металл, стоящий в ряду активности после водорода и меди.

1. С разбавленной серной кислотой $H_2SO_{4(разб)}$ серебро не реагирует.

2. С бромом $Br_2$ серебро реагирует, образуя нерастворимый бромид серебра:

$2Ag + Br_2 \rightarrow 2AgBr$

3. С раствором нитрата меди(II) $Cu(NO_3)_2$ серебро не реагирует, так как является менее активным металлом, чем медь.

4. С раствором гидроксида бария $Ba(OH)_2$ серебро не реагирует.

5. С озоном $O_3$ серебро реагирует (в отличие от кислорода $O_2$ при обычных условиях), образуя оксид серебра(I). Это причина потемнения серебряных изделий в воздухе, содержащем озон.

$2Ag + O_3 \rightarrow Ag_2O + O_2$

Таким образом, серебро вступает в реакцию с бромом и озоном.

Ответ: $Br_2, O_3$.

г) алюминий.

Алюминий (Al) — активный металл, проявляющий амфотерные свойства. Его поверхность обычно покрыта прочной оксидной пленкой $Al_2O_3$.

1. С разбавленной серной кислотой $H_2SO_{4(разб)}$ алюминий реагирует после растворения оксидной пленки, вытесняя водород:

$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

2. С бромом $Br_2$ алюминий энергично реагирует:

$2Al + 3Br_2 \rightarrow 2AlBr_3$

3. С раствором нитрата меди(II) $Cu(NO_3)_2$ алюминий реагирует, вытесняя медь:

$2Al + 3Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3Cu$

4. С раствором гидроксида бария $Ba(OH)_2$ алюминий реагирует, так как является амфотерным металлом, с образованием гидроксокомплекса и выделением водорода:

$2Al + Ba(OH)_2 + 6H_2O \rightarrow Ba[Al(OH)_4]_2 + 3H_2\uparrow$

5. С озоном $O_3$ алюминий реагирует, образуя оксид алюминия. Озон - более сильный окислитель, чем кислород.

$2Al + 3O_3 \rightarrow Al_2O_3 + 3O_2$

Таким образом, алюминий реагирует со всеми предложенными веществами.

Ответ: $H_2SO_{4(разб)}, Br_2, Cu(NO_3)_2, Ba(OH)_2, O_3$.