Номер 978, страница 157 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

978. С какими веществами разбавленный водный раствор серной кислоты будет вступать в химические реакции: серебро, оксид кремния(IV), карбонат кальция, сульфат аммония, гидроксид лития, сульфид железа(II), оксид бериллия, магний, оксид железа(II, III), сульфат магния, аммиак? Приведите молекулярные уравнения протекающих реакций.

Разбавленный водный раствор серной кислоты ($H_2SO_4$) — это сильная двухосновная кислота, которая вступает в химические реакции, характерные для сильных кислот. Проанализируем взаимодействие с каждым из предложенных веществ.

серебро. Серебро (Ag) является металлом, стоящим в электрохимическом ряду напряжений после водорода, поэтому оно не реагирует с разбавленными кислотами-неокислителями, такими как разбавленная серная кислота.

Ответ: реакция не протекает.

оксид кремния(IV). Оксид кремния ($SiO_2$) — это кислотный оксид, который не вступает в реакцию с кислотами (за исключением плавиковой).

Ответ: реакция не протекает.

карбонат кальция. Карбонат кальция ($CaCO_3$) — это соль слабой и неустойчивой угольной кислоты. Сильная серная кислота вытесняет слабую угольную кислоту из её соли, которая сразу разлагается на углекислый газ и воду. В результате реакции образуется малорастворимый сульфат кальция.

$H_2SO_4 + CaCO_3 = CaSO_4\downarrow + H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ: реакция протекает с образованием осадка сульфата кальция, воды и выделением углекислого газа.

сульфат аммония. Сульфат аммония ($(NH_4)_2SO_4$) — это соль, образованная той же кислотой, что и реагент (серная кислота). Реакция ионного обмена не происходит, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита.

Ответ: реакция не протекает.

гидроксид лития. Гидроксид лития (LiOH) — это сильное основание (щёлочь). Происходит типичная реакция нейтрализации между кислотой и основанием с образованием соли и воды.

$H_2SO_4 + 2LiOH = Li_2SO_4 + 2H_2O$

Ответ: реакция протекает с образованием растворимой соли сульфата лития и воды.

сульфид железа(II). Сульфид железа(II) (FeS) — это соль слабой летучей сероводородной кислоты. Серная кислота вытесняет сероводород из соли с выделением его в виде газа.

$H_2SO_4 + FeS = FeSO_4 + H_2S\uparrow$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата железа(II) и выделением газообразного сероводорода.

оксид бериллия. Оксид бериллия (BeO) является амфотерным оксидом, поэтому он реагирует с сильными кислотами с образованием соли и воды.

$H_2SO_4 + BeO = BeSO_4 + H_2O$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата бериллия и воды.

магний. Магний (Mg) — это активный металл, стоящий в ряду напряжений до водорода. Он вступает в реакцию замещения с разбавленной серной кислотой, вытесняя из неё водород.

$H_2SO_4 + Mg = MgSO_4 + H_2\uparrow$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата магния и выделением газообразного водорода.

оксид железа(II, III). Оксид железа(II, III) ($Fe_3O_4$, или железная окалина) — это смешанный оксид, который можно представить как соединение оксида железа(II) и оксида железа(III) ($FeO \cdot Fe_2O_3$). Оба оксида реагируют с кислотой, образуя две соответствующие соли и воду.

$Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 = FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата железа(II), сульфата железа(III) и воды.

сульфат магния. Сульфат магния ($MgSO_4$) — соль, образованная той же кислотой, что и реагент. Реакция не идет.

Ответ: реакция не протекает.

аммиак. Аммиак ($NH_3$) проявляет свойства слабого основания и реагирует с серной кислотой в реакции нейтрализации, образуя соль — сульфат аммония.

$2NH_3 + H_2SO_4 = (NH_4)_2SO_4$

Ответ: реакция протекает с образованием сульфата аммония.