Решение: с чем реагирует соляная кислота?

Вот решение задачи, оформленное так, чтобы школьнику было удобно переписать в тетрадь:

Задача:

Выберите все вещества, с которыми реагирует соляная кислота:

1. \(FeS\)
2. \(KMnO_4\)
3. \(KNO_3\)
4. \(Cu\)
5. \(I_2\)

Решение:

Соляная кислота (HCl) — это сильная кислота. Она проявляет свойства, характерные для кислот, а также может выступать в роли восстановителя (за счет иона \(Cl^-\)) или окислителя (за счет иона \(H^+\)).

Рассмотрим взаимодействие соляной кислоты с каждым из предложенных веществ:

1. \(FeS\) (сульфид железа(II)):

Соляная кислота реагирует с сульфидами металлов, которые образованы менее активными металлами, чем водород, или с нерастворимыми сульфидами, образуя соответствующую соль и сероводород (газ).

Сульфид железа(II) — это соль слабой кислоты (\(H_2S\)) и основания. Более сильная соляная кислота вытесняет слабую сероводородную кислоту.

Реакция:

\[FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow\]

Эта реакция протекает, так как образуется газ (сероводород).

Вывод: Соляная кислота реагирует с \(FeS\).

2. \(KMnO_4\) (перманганат калия):

Перманганат калия — это сильный окислитель. Соляная кислота в концентрированном виде может проявлять восстановительные свойства за счет ионов \(Cl^-\) (степень окисления -1), которые могут окисляться до свободного хлора (\(Cl_2\), степень окисления 0).

Реакция (окислительно-восстановительная):

\[2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 \uparrow + 8H_2O\]

В этой реакции марганец в \(KMnO_4\) понижает степень окисления с +7 до +2, а хлор в HCl повышает степень окисления с -1 до 0. Реакция протекает, образуется газ (хлор).

Вывод: Соляная кислота реагирует с \(KMnO_4\).

3. \(KNO_3\) (нитрат калия):

Нитрат калия — это соль сильной кислоты (азотной) и сильного основания. Соляная кислота не может вытеснить азотную кислоту из ее соли, так как азотная кислота является сильной кислотой. Также не происходит образования осадка, газа или воды, что является условием протекания реакций ионного обмена.

Реакция:

\[HCl + KNO_3 \rightarrow \text{реакция не идет}\]

Однако, смесь концентрированных азотной и соляной кислот (царская водка) является сильным окислителем и может растворять даже благородные металлы. Но сама по себе соляная кислота с нитратом калия не реагирует.

Вывод: Соляная кислота не реагирует с \(KNO_3\).

4. \(Cu\) (медь):

Медь — это металл, который стоит в ряду активности металлов после водорода. Это означает, что медь не может вытеснить водород из кислот, не являющихся окислителями.

Соляная кислота не является окислителем за счет водорода (то есть, водород в ней не может окислять медь).

Реакция:

\[Cu + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}\]

Вывод: Соляная кислота не реагирует с \(Cu\).

5. \(I_2\) (иод):

Иод — это простое вещество, неметалл. Соляная кислота не реагирует с иодом. Иод не является ни основанием, ни солью, ни металлом, с которым HCl могла бы вступить в реакцию.

Реакция:

\[I_2 + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}\]

Вывод: Соляная кислота не реагирует с \(I_2\).

Окончательный список веществ, с которыми реагирует соляная кислота:

• \(FeS\)
• \(KMnO_4\)

Правильные ответы:

1. \(FeS\)

2. \(KMnO_4\)