ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 43 Вопрос 3 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Какие из перечисленных ниже веществ взаимодействуют с соляной кислотой: магний, оксид меди (II), гидроксид меди (II), медь, нитрат магния, гидроксид железа (III), оксид кремния (IV), нитрат серебра, сульфид железа (II)? Запишите уравнения возможных реакций в молекулярной и ионной формах. Если реакции не могут быть осуществлены, объясните почему.

1) \( \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \)
\( \text{Mg} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2 \uparrow \)
\( \text{Mg} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Mg}^{2+} + \text{H}_2 \uparrow \)

2) \( \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \)
\( \text{CuO} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} \)
\( \text{CuO} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Cu}^{2+} + \text{H}_2\text{O} \)

3) \( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \)
\( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{Cl}^- + 2\text{H}_2\text{O} \)
\( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{H}_2\text{O} \)

4) \( \text{Cu} + \text{HCl} ↛ \)
Медь находится правее водорода в электрохимическом ряду напряжений, поэтому не вытесняет водород из кислоты.

5) \( \text{Mg(NO}_3)_2 + 2\text{HCl} \rightleftharpoons \text{MgCl}_2 + 2\text{HNO}_3 \)
Все вещества растворимы в воде, поэтому реакция обратима.

6) \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \)
\( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ + 3\text{Cl}^- \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3\text{Cl}^- + 3\text{H}_2\text{O} \)
\( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O} \)

7) \( \text{SiO}_2 + \text{HCl} ↛\)
Кислотные оксиды не взаимодействуют с кислотами.

8) \( \text{AgNO}_3 + \text{HCl} = \text{AgCl} \downarrow + \text{HNO}_3 \)
\( \text{Ag}^+ + \text{NO}_3^- + \text{H}^+ + \text{Cl}^- = \text{AgCl} \downarrow + \text{H}^+ + \text{NO}_3^- \)
\( \text{Ag}^+ + \text{Cl}^- = \text{AgCl} \downarrow \)

9) \( \text{FeS} + 2\text{HCl} = \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)
\( \text{FeS} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- = \text{Fe}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)
\( \text{FeS} + 2\text{H}^+ = \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)

Соляная кислота (хлороводородная кислота) — это сильная неорганическая кислота. Она взаимодействует с различными классами неорганических веществ:
— Активные металлы (стоящие в ряду напряжений до водорода) — с выделением водорода.
— Основные и амфотерные оксиды — с образованием соли и воды.
— Основания и амфотерные гидроксиды — с образованием соли и воды (реакция нейтрализации).
— Соли — если в результате реакции образуется осадок, газ или слабый электролит (например, вода или слабая кислота/основание).

Теперь рассмотрим каждый случай:

1) Магний (Mg)

— Тип вещества: Активный металл.

— Объяснение: Магний находится в ряду напряжений металлов до водорода. Это означает, что он более активен, чем водород, и способен вытеснять водород из растворов кислот (кроме азотной концентрированной и серной концентрированной).

— Молекулярное уравнение: \( \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \)

• Образуется хлорид магния (соль) и выделяется газообразный водород, что является признаком протекания реакции.

— Полное ионное уравнение: \( \text{Mg} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2 \uparrow \)

• Магний — твердое вещество, не диссоциирует. Соляная кислота — сильный электролит, диссоциирует на ионы. Хлорид магния — растворимая соль, диссоциирует. Водород — газ, не диссоциирует.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{Mg} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Mg}^{2+} + \text{H}_2 \uparrow \)

• Ионы \( \text{Cl}^- \) являются «зрителями» (не участвуют в химическом превращении) и сокращаются.

2) Оксид меди (II) (CuO)

— Тип вещества: Основный оксид.

— Объяснение: Оксиды металлов, соответствующие основаниям (в данном случае, гидроксиду меди (II)), называются основными оксидами. Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

— Молекулярное уравнение: \( \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \)

• Образуется хлорид меди (II) и вода.

— Полное ионное уравнение: \( \text{CuO} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} \)

• Оксид меди (II) — нерастворимое твердое вещество, не диссоциирует.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{CuO} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Cu}^{2+} + \text{H}_2\text{O} \)

• Ионы \( \text{Cl}^- \) сокращаются.

3) Гидроксид меди (II) (Cu(OH)2)

— Тип вещества: Нерастворимое основание.

— Объяснение: Гидроксид меди (II) является нерастворимым основанием. Основания реагируют с кислотами в реакции нейтрализации, образуя соль и воду.

— Молекулярное уравнение: \( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \)

• Образуется хлорид меди (II) и вода.

— Полное ионное уравнение: \( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{Cl}^- + 2\text{H}_2\text{O} \)

• Гидроксид меди (II) — нерастворимое твердое вещество, не диссоциирует.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{H}_2\text{O} \)

• Ионы \( \text{Cl}^- \) сокращаются.

4) Медь (Cu)

— Тип вещества: Малоактивный металл.

— Объяснение: Медь находится в ряду напряжений металлов после водорода. Это означает, что она менее активна, чем водород, и не способна вытеснять водород из растворов кислот, которые не являются сильными окислителями (например, соляная кислота, разбавленная серная кислота).

— Уравнение: \( \text{Cu} + \text{HCl} ↛ \)

— Причина отсутствия реакции: Медь находится правее водорода в электрохимическом ряду напряжений, поэтому не вытесняет водород из кислоты.

5) Нитрат магния (Mg(NO3)2)

— Тип вещества: Растворимая соль.

— Объяснение: Реакции между солями и кислотами протекают до конца (необратимы), если в результате образуется осадок, газ или слабый электролит (вода). В данном случае, при взаимодействии нитрата магния с соляной кислотой образуются хлорид магния (\( \text{MgCl}_2 \)) и азотная кислота
(\( \text{HNO}_3 \)). Оба этих вещества являются сильными электролитами и хорошо растворимы в воде.

— Уравнение: \( \text{Mg(NO}_3)_2 + 2\text{HCl} \rightleftharpoons \text{MgCl}_2 + 2\text{HNO}_3 \)

— Причина обратимости: Все реагенты и продукты растворимы в воде и являются сильными электролитами, поэтому реакция обратима и практически не протекает в прямом направлении.

6) Гидроксид железа (III) (Fe(OH)3)

— Тип вещества: Нерастворимый амфотерный гидроксид (в данном контексте проявляет основные свойства).

— Объяснение: Гидроксид железа (III) является нерастворимым амфотерным гидроксидом, который проявляет основные свойства при взаимодействии с кислотами. Он реагирует с соляной кислотой в реакции нейтрализации, образуя соль и воду.

— Молекулярное уравнение: \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \)

• Образуется хлорид железа (III) и вода.

— Полное ионное уравнение: \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ + 3\text{Cl}^- \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3\text{Cl}^- + 3\text{H}_2\text{O} \)

• Гидроксид железа (III) — нерастворимое твердое вещество, не диссоциирует.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O} \)

• Ионы \( \text{Cl}^- \) сокращаются.

7) Оксид кремния (IV) (SiO2)

— Тип вещества: Кислотный оксид.

— Объяснение: Оксид кремния (IV) (кремнезем) является кислотным оксидом. Кислотные оксиды обычно реагируют с основаниями, но не реагируют с другими кислотами. Кроме того, \( \text{SiO}_2 \) является очень инертным веществом.

— Уравнение: \( \text{SiO}_2 + \text{HCl} ↛ \)

— Причина отсутствия реакции: Кислотные оксиды не взаимодействуют с кислотами.

8) Нитрат серебра (AgNO3)

— Тип вещества: Растворимая соль.

— Объяснение: При взаимодействии нитрата серебра с соляной кислотой образуются хлорид серебра (\( \text{AgCl} \)) и азотная кислота (\( \text{HNO}_3 \)). Хлорид серебра является нерастворимым веществом (выпадает в осадок, что обозначается стрелкой \( \downarrow \)). Образование осадка является движущей силой реакции, делая ее необратимой.

— Молекулярное уравнение: \( \text{AgNO}_3 + \text{HCl} = \text{AgCl} \downarrow + \text{HNO}_3 \)

— Полное ионное уравнение: \( \text{Ag}^+ + \text{NO}_3^- + \text{H}^+ + \text{Cl}^- = \text{AgCl} \downarrow + \text{H}^+ + \text{NO}_3^- \)

• Нитрат серебра — растворимая соль. Соляная кислота — сильный электролит. Хлорид серебра — нерастворимый осадок, не диссоциирует. Азотная кислота — сильный электролит.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{Ag}^+ + \text{Cl}^- = \text{AgCl} \downarrow \)

• Ионы \( \text{NO}_3^- \) и \( \text{H}^+ \) сокращаются.

9) Сульфид железа (II) (FeS)

— Тип вещества: Нерастворимая соль слабой кислоты.

— Объяснение: Сульфид железа (II) является нерастворимой солью, образованной слабым основанием (Fe(OH)2) и очень слабой кислотой (H2S). Соли слабых кислот могут реагировать с сильными кислотами, вытесняя слабую кислоту. В данном случае образуется хлорид железа (II) и сероводород (\( \text{H}_2\text{S} \)), который является газом (обозначается стрелкой \( \uparrow \)). Выделение газа является движущей силой реакции.

— Молекулярное уравнение: \( \text{FeS} + 2\text{HCl} = \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)

— Полное ионное уравнение: \( \text{FeS} + 2\text{H}^+ + 2\text{Cl}^- = \text{Fe}^{2+} + 2\text{Cl}^- + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)

• Сульфид железа (II) — нерастворимое твердое вещество, не диссоциирует. Сероводород — газ, не диссоциирует.

— Сокращенное ионное уравнение: \( \text{FeS} + 2\text{H}^+ = \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2\text{S} \uparrow \)

• Ионы \( \text{Cl}^- \) сокращаются.