Задание №11 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить определение реакции замещения и условия её протекания между металлами и солями.

Реакция замещения — это химическая реакция, в которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. В случае взаимодействия металла с солью более активный металл вытесняет менее активный металл из раствора его соли.

Проанализируем предложенные вещества:
1) $\text{Fe}$ (железо) — активный металл (средней активности).
2) $\text{Ag}$ (серебро) — малоактивный благородный металл.
3) $\text{MgSO}_4$ (сульфат магния) — соль активного металла магния.
4) $\text{CuCl}_2$ (хлорид меди (II)) — соль меди.
5) $\text{K}_3\text{PO}_4$ (фосфат калия) — соль очень активного металла калия.

Шаг 1. Оценим возможность взаимодействия железа (1) с солями. Чтобы железо вытеснило металл из соли, оно должно стоять левее этого металла в электрохимическом ряду напряжений металлов.
- Железо стоит правее магния, поэтому оно не может вытеснить магний из $\text{MgSO}_4$.
- Железо стоит правее калия, поэтому оно не может вытеснить калий из $\text{K}_3\text{PO}_4$.
- Железо стоит левее меди, значит, оно является более активным металлом и может вытеснить медь из раствора её соли $\text{CuCl}_2$.

Шаг 2. Запишем уравнение реакции между железом и хлоридом меди (II):
$\text{Fe} + \text{CuCl}_2 = \text{FeCl}_2 + \text{Cu}$
Это классическая реакция замещения: атомы железа замещают атомы меди в соединении.

Шаг 3. Проверим серебро (2). Серебро стоит в ряду напряжений после водорода и является одним из самых неактивных металлов. Оно не может вытеснить ни магний, ни медь, ни калий из их солей.

Таким образом, в реакцию замещения вступают железо (1) и хлорид меди (II) (4).

Ответ: 14

Источник: ФИПИ