Задание №8 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для того чтобы определить, с какими из перечисленных веществ вступает в реакцию железо ($Fe$), проанализируем химические свойства железа как металла средней активности.

1) Хлорид меди(II) ($CuCl_{2}$).
Железо находится в электрохимическом ряду напряжений металлов левее меди ($Cu$). Это означает, что железо является более активным металлом и способно вытеснять медь из растворов её солей. Происходит реакция замещения:
$Fe + CuCl_{2} \rightarrow FeCl_{2} + Cu$.
Это утверждение верно.

2) Оксид кальция ($CaO$).
Железо не взаимодействует с оксидами активных металлов (щелочных и щелочноземельных), так как оно менее активно, чем кальций. Восстановить кальций из его оксида железо не может.
Реакция не идет.

3) Аммиак ($NH_{3}$).
При обычных условиях и при нагревании железо не вступает в прямую химическую реакцию с аммиаком с образованием новых соединений (в некоторых условиях железо может служить катализатором синтеза аммиака, но само в реакцию как реагент не вступает).
Реакция не идет.

4) Сульфат натрия ($Na_{2}SO_{4}$).
Натрий ($Na$) — очень активный металл, стоящий в начале ряда напряжений. Железо значительно менее активно, чем натрий, поэтому оно не может вытеснить натрий из его соли.
Реакция не идет.

5) Азотная кислота ($HNO_{3}$).
Железо активно взаимодействует с кислотами-окислителями. С разбавленной азотной кислотой реакция идет при обычных условиях, а с концентрированной — при нагревании (на холоду происходит пассивация). В результате образуется нитрат железа(III), вода и продукт восстановления азота (например, $NO$ или $NO_{2}$):
$Fe + 4HNO_{3(разб.)} \rightarrow Fe(NO_{3})_{3} + NO \uparrow + 2H_{2}O$.
Это утверждение верно.

Таким образом, железо реагирует с хлоридом меди(II) и азотной кислотой.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ