Номер 6, страница 175 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Запишите химические формулы веществ, реагирующих с соляной кислотой ($HCl$): медь ($Cu$), оксид меди(II) ($CuO$), оксид кальция ($CaO$), оксид углерода(IV) ($CO_2$), железо ($Fe$), гидроксид цинка ($Zn(OH)_2$), сульфат натрия ($Na_2SO_4$), карбонат натрия ($Na_2CO_3$). Объясните свой выбор. Составьте уравнения соответствующих реакций.

Химические формулы веществ, реагирующих с соляной кислотой

Оксид меди(II) - $CuO$, оксид кальция - $CaO$, железо - $Fe$, гидроксид цинка - $Zn(OH)_2$, карбонат натрия - $Na_2CO_3$.

Ответ: $CuO, CaO, Fe, Zn(OH)_2, Na_2CO_3$.

Объяснение выбора

Соляная кислота ($HCl$) — это сильная кислота, которая вступает в реакции с определенными классами химических соединений. Выбор веществ для реакции основан на следующих принципах:

Реагируют:

Оксид меди(II) ($CuO$) и оксид кальция ($CaO$) являются основными оксидами. Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

Железо ($Fe$) — это металл, который в электрохимическом ряду активности металлов стоит до водорода. Такие металлы способны вытеснять водород из растворов кислот (кроме азотной).

Гидроксид цинка ($Zn(OH)_2$) — это амфотерный гидроксид. Амфотерные соединения реагируют как с кислотами, так и с щелочами. В реакции с кислотой он проявляет свойства основания.

Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — это соль, образованная сильным основанием и слабой угольной кислотой. В реакции с более сильной соляной кислотой происходит вытеснение слабой кислоты, которая неустойчива и разлагается на углекислый газ и воду.

Не реагируют:

Медь ($Cu$) — металл, стоящий в ряду активности после водорода, поэтому она не может вытеснить водород из соляной кислоты.

Оксид углерода(IV) ($CO_2$) — это кислотный оксид, который не реагирует с кислотами.

Сульфат натрия ($Na_2SO_4$) — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Реакция обмена с соляной кислотой не протекает, так как не образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода).

Ответ: Выбор основан на химических свойствах соляной кислоты и классификации предложенных веществ: с $HCl$ реагируют металлы до $H_2$ в ряду активности, основные и амфотерные оксиды и гидроксиды, а также соли, образованные более слабыми кислотами.

Уравнения соответствующих реакций

1. Реакция с оксидом меди(II) (основный оксид + кислота → соль + вода):

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

2. Реакция с оксидом кальция (основный оксид + кислота → соль + вода):

$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

3. Реакция с железом (активный металл + кислота → соль + водород):

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

4. Реакция с гидроксидом цинка (амфотерный гидроксид + кислота → соль + вода):

$Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$

5. Реакция с карбонатом натрия (соль слабой кислоты + сильная кислота → новая соль + слабая кислота, которая разлагается):

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2CO_3$

$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Суммарное уравнение:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ:

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

$Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$