21. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктом(-ами) их взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{Na}_2\text{S} \)
Б) \( \text{Fe} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.)
В) \( \text{FeO} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.)
ПРОДУКТ(Ы) ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
1) \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2\text{O} \)
2) \( \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 \) и \( \text{H}_2 \)
3) \( \text{FeS} \) и \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)
4) \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2 \)
5) \( \text{FeO} \) и \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)
Решение:
Рассмотрим каждую реакцию отдельно и определим продукты.
А) \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{Na}_2\text{S} \)
Это реакция обмена между двумя солями: сульфатом железа(II) и сульфидом натрия. В результате реакции обмена образуются новые соли. Для протекания реакции обмена необходимо, чтобы один из продуктов был осадком, газом или водой.
Уравнение реакции:
\[ \text{FeSO}_4 + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow \text{FeS} \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
Сульфид железа(II) \( \text{FeS} \) является нерастворимым веществом (осадком), а сульфат натрия \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \) — растворимым. Реакция протекает.
Продукты: \( \text{FeS} \) и \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \).
Это соответствует варианту 3.
Б) \( \text{Fe} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.)
Это реакция взаимодействия металла (железа) с разбавленной кислотой (серной кислотой). Железо стоит в ряду активности металлов до водорода, поэтому оно вытесняет водород из разбавленных кислот.
Уравнение реакции:
\[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \text{ (разб.)} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow \]
В этой реакции железо проявляет степень окисления +2, образуя сульфат железа(II) и выделяя газообразный водород.
Продукты: \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2 \).
Это соответствует варианту 4.
Примечание: Если бы серная кислота была концентрированной, продукты реакции были бы другими, так как концентрированная серная кислота является сильным окислителем.
В) \( \text{FeO} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.)
Это реакция взаимодействия основного оксида (оксида железа(II)) с кислотой (серной кислотой). В результате такой реакции образуются соль и вода.
Уравнение реакции:
\[ \text{FeO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \text{ (разб.)} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
В этой реакции степень окисления железа не меняется (+2), образуется сульфат железа(II) и вода.
Продукты: \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2\text{O} \).
Это соответствует варианту 1.
Сопоставление:
А) \( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{Na}_2\text{S} \) → 3 (\( \text{FeS} \) и \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \))
Б) \( \text{Fe} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.) → 4 (\( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2 \))
В) \( \text{FeO} \) и \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) (разб.) → 1 (\( \text{FeSO}_4 \) и \( \text{H}_2\text{O} \))
Ответ:
А - 3
Б - 4
В - 1