Номер 864, страница 141 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

864. Между какими из приведённых веществ возможны химические реакции: $HI$, $Mg$, $HCl$, $Br_2$, $KOH$, $Al$, $MnO_2$?

Приведите молекулярные уравнения соответствующих реакций и укажите условия их осуществления.

Решение

Проанализируем возможные химические реакции между веществами из списка: HI, Mg, HCl, Br₂, KOH, Al, MnO₂. Реакции возможны между следующими парами:

HI и Mg

Йодоводородная кислота, как сильная кислота, вступает в реакцию замещения с активным металлом магнием. В результате образуется соль (йодид магния) и выделяется газообразный водород. Реакция протекает в водном растворе при обычных условиях.

Ответ: $2HI + Mg \rightarrow MgI_2 + H_2 \uparrow$

HI и KOH

Происходит реакция нейтрализации между сильной кислотой (HI) и сильным основанием (KOH) с образованием соли (йодида калия) и воды. Реакция протекает в водном растворе при обычных условиях.

Ответ: $HI + KOH \rightarrow KI + H_2O$

HI и Al

Йодоводородная кислота реагирует с амфотерным металлом алюминием по типу реакции замещения, так как алюминий стоит в ряду активности металлов до водорода. Образуется соль (йодид алюминия) и водород. Реакция протекает в водном растворе при обычных условиях.

Ответ: $6HI + 2Al \rightarrow 2AlI_3 + 3H_2 \uparrow$

HI и Br₂

Бром является более активным галогеном, чем йод, поэтому он вытесняет йод из йодоводородной кислоты. Это окислительно-восстановительная реакция, протекающая при обычных условиях.

Ответ: $2HI + Br_2 \rightarrow 2HBr + I_2$

HI и MnO₂

Оксид марганца(IV) является сильным окислителем, а йодоводородная кислота — сильным восстановителем. Между ними протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием йодида марганца(II), свободного йода и воды. Реакция требует нагревания.

Ответ: $4HI + MnO_2 \xrightarrow{t} MnI_2 + I_2 + 2H_2O$

Mg и HCl

Активный металл магний реагирует с соляной кислотой с выделением водорода и образованием соли (хлорида магния). Реакция протекает при обычных условиях.

Ответ: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$

Mg и Br₂

Магний (металл) реагирует с бромом (неметалл) при нагревании, образуя соль (бромид магния). Это реакция соединения.

Ответ: $Mg + Br_2 \xrightarrow{t} MgBr_2$

Mg и MnO₂

Магний, как очень активный металл, может восстанавливать менее активные металлы из их оксидов (магнийтермия). Реакция протекает при высокой температуре.

Ответ: $2Mg + MnO_2 \xrightarrow{t} 2MgO + Mn$

HCl и KOH

Реакция нейтрализации между сильной кислотой (HCl) и сильным основанием (KOH) с образованием соли (хлорида калия) и воды. Протекает при обычных условиях.

Ответ: $HCl + KOH \rightarrow KCl + H_2O$

HCl и Al

Алюминий реагирует с соляной кислотой с образованием соли (хлорида алюминия) и выделением водорода. Реакция протекает при обычных условиях.

Ответ: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$

HCl и MnO₂

Оксид марганца(IV) окисляет соляную кислоту с образованием хлорида марганца(II), газообразного хлора и воды. Это лабораторный способ получения хлора. Условия: использование концентрированной соляной кислоты и нагревание.

Ответ: $MnO_2 + 4HCl \xrightarrow{t} MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$

Br₂ и KOH

Бром диспропорционирует в растворе щелочи. Продукты реакции зависят от температуры. При нагревании в горячем растворе гидроксида калия образуются бромид калия, бромат калия и вода.

Ответ: $3Br_2 + 6KOH \xrightarrow{t} 5KBr + KBrO_3 + 3H_2O$

Br₂ и Al

Алюминий энергично реагирует с бромом при обычных условиях (реакция может требовать инициации, например, каплей воды) с образованием бромида алюминия.

Ответ: $2Al + 3Br_2 \rightarrow 2AlBr_3$

KOH и Al

Алюминий, как амфотерный металл, растворяется в водном растворе щелочи с образованием комплексной соли (тетрагидроксоалюмината калия) и выделением водорода. Реакция протекает при обычных условиях.

Ответ: $2Al + 2KOH + 2H_2O \rightarrow 2K[Al(OH)_4] + 3H_2 \uparrow$

KOH и MnO₂

Оксид марганца(IV) проявляет амфотерные (преимущественно кислотные) свойства и реагирует с сильными щелочами при сплавлении, образуя соль (манганит калия) и воду. Условия: высокая температура (сплавление).

Ответ: $MnO_2 + 2KOH \xrightarrow{t} K_2MnO_3 + H_2O$

Al и MnO₂

Алюминий является более активным металлом, чем марганец, и используется для восстановления марганца из его оксида (алюминотермия). Реакция экзотермическая и протекает при высокой температуре.

Ответ: $4Al + 3MnO_2 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3 + 3Mn$