Номер 351, страница 73 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

351. Какие из перечисленных веществ реагируют с разбавленным водным раствором серной кислоты: $CaO$, $Sn$, $Ag$, $HgO$, $Ni$, $Fe_3O_4$? Приведите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионной формах.

С разбавленным водным раствором серной кислоты ($H_2SO_4$) реагируют вещества, которые являются основными или амфотерными оксидами, а также металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Серебро ($Ag$) стоит после водорода, поэтому оно не может вытеснить водород из разбавленной кислоты и не реагирует.

Рассмотрим реакции для остальных веществ.

CaO

Оксид кальция ($CaO$) является основным оксидом и вступает в реакцию с серной кислотой с образованием соли и воды. В результате реакции образуется малорастворимый сульфат кальция, который выпадает в виде осадка.

Уравнение в молекулярной форме:

$CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$

Уравнение в ионной форме (поскольку $CaO$ - твердое вещество, а $CaSO_4$ - осадок, в реакции нет ионов-наблюдателей, и ионное уравнение выглядит так):

$CaO + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$

Ответ: Молекулярная форма: $CaO + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$. Ионная форма: $CaO + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow CaSO_4\downarrow + H_2O$.

Sn

Олово ($Sn$) — металл, который в ряду активности металлов стоит до водорода, поэтому оно способно вытеснять водород из разбавленной серной кислоты, образуя соль сульфат олова(II) и газообразный водород.

Уравнение в молекулярной форме:

$Sn + H_2SO_4 \rightarrow SnSO_4 + H_2\uparrow$

Уравнение в сокращенной ионной форме (ионы $SO_4^{2-}$ являются наблюдателями и сокращаются):

$Sn + 2H^+ \rightarrow Sn^{2+} + H_2\uparrow$

Ответ: Молекулярная форма: $Sn + H_2SO_4 \rightarrow SnSO_4 + H_2\uparrow$. Ионная форма: $Sn + 2H^+ \rightarrow Sn^{2+} + H_2\uparrow$.

HgO

Оксид ртути(II) ($HgO$) является основным оксидом и реагирует с кислотой, образуя соль и воду. Сульфат ртути(II) является малорастворимым веществом.

Уравнение в молекулярной форме:

$HgO + H_2SO_4 \rightarrow HgSO_4 + H_2O$

Уравнение в сокращенной ионной форме (показывает взаимодействие оксида с ионами водорода):

$HgO + 2H^+ \rightarrow Hg^{2+} + H_2O$

Ответ: Молекулярная форма: $HgO + H_2SO_4 \rightarrow HgSO_4 + H_2O$. Ионная форма: $HgO + 2H^+ \rightarrow Hg^{2+} + H_2O$.

Ni

Никель ($Ni$) — активный металл, стоящий в ряду напряжений до водорода, поэтому он вытесняет водород из разбавленной серной кислоты с образованием сульфата никеля(II) и водорода.

Уравнение в молекулярной форме:

$Ni + H_2SO_4 \rightarrow NiSO_4 + H_2\uparrow$

Уравнение в сокращенной ионной форме (ионы $SO_4^{2-}$ сокращаются):

$Ni + 2H^+ \rightarrow Ni^{2+} + H_2\uparrow$

Ответ: Молекулярная форма: $Ni + H_2SO_4 \rightarrow NiSO_4 + H_2\uparrow$. Ионная форма: $Ni + 2H^+ \rightarrow Ni^{2+} + H_2\uparrow$.

Fe₃O₄

Оксид железа(II, III) ($Fe_3O_4$), или железная окалина, — это смешанный оксид, который можно рассматривать как соединение $FeO \cdot Fe_2O_3$. При реакции с кислотой он образует две соли: соль железа(II) и соль железа(III).

Уравнение в молекулярной форме:

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

Уравнение в сокращенной ионной форме (ионы $SO_4^{2-}$ сокращаются):

$Fe_3O_4 + 8H^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2Fe^{3+} + 4H_2O$

Ответ: Молекулярная форма: $Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O$. Ионная форма: $Fe_3O_4 + 8H^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2Fe^{3+} + 4H_2O$.