Номер 4, страница 28 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Соляная кислота (химическая формула $HCl$) является сильной кислотой и реагирует с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода, с основаниями и амфотерными гидроксидами, а также с солями, образованными более слабыми или летучими кислотами.

Рассмотрим предложенные вещества:

а) Fe

Железо (Fe) — металл, который в ряду активности металлов стоит левее водорода (H). Поэтому железо вступает в реакцию замещения с соляной кислотой, вытесняя водород и образуя хлорид железа(II).

Молекулярное уравнение реакции:

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

Полное ионное уравнение (учитывая, что $HCl$ — сильная кислота, а $FeCl_2$ — растворимая соль):

$Fe^0 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + H_2^0\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения ионов $Cl^-$, не участвующих в реакции):

$Fe^0 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2^0\uparrow$

Ответ: Реагирует.

б) NH₃

Аммиак (NH₃) является основанием (слабым) и вступает в реакцию с кислотами. При взаимодействии с соляной кислотой происходит реакция нейтрализации с образованием соли — хлорида аммония.

Молекулярное уравнение реакции:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

Полное ионное уравнение (учитывая, что аммиак — слабый электролит, а $NH_4Cl$ — растворимая соль):

$NH_3 + H^+ + Cl^- \rightarrow NH_4^+ + Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения иона $Cl^-$):

$NH_3 + H^+ \rightarrow NH_4^+$

Ответ: Реагирует.

в) CaF₂

Фторид кальция ($CaF_2$) — нерастворимая в воде соль, образованная сильным основанием $Ca(OH)_2$ и слабой плавиковой кислотой $HF$. Соляная кислота, как более сильная, может вытеснить слабую кислоту из ее соли.

Молекулярное уравнение реакции:

$CaF_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2HF$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $CaF_2$ — нерастворимое вещество, а $HF$ — слабая кислота):

$CaF_2(\text{тв}) + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + 2HF$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения ионов $Cl^-$):

$CaF_2(\text{тв}) + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + 2HF$

Ответ: Реагирует.

г) Ba(OH)₂

Гидроксид бария ($Ba(OH)_2$) — сильное основание (щёлочь). Реакция между сильным основанием и сильной кислотой является классической реакцией нейтрализации, в результате которой образуется соль и вода.

Молекулярное уравнение реакции:

$Ba(OH)_2 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $Ba(OH)_2$, $HCl$ и $BaCl_2$ — сильные электролиты, а вода — слабый):

$Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после исключения ионов $Ba^{2+}$ и $Cl^-$):

$2OH^- + 2H^+ \rightarrow 2H_2O$, что можно сократить до: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: Реагирует.

д) Hg

Ртуть (Hg) — металл, который в ряду активности металлов стоит правее водорода. Следовательно, ртуть не способна вытеснять водород из кислот-неокислителей, к которым относится соляная кислота.

Ответ: Не реагирует.

е) CuSO₄

Сульфат меди(II) ($CuSO_4$) — это соль, образованная сильной серной кислотой ($H_2SO_4$) и слабым основанием ($Cu(OH)_2$). Реакция обмена с соляной кислотой (также сильной) не идет, так как в результате не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита (например, воды). Все вещества остаются в растворе в виде ионов.

Ответ: Не реагирует.