Вопрос:

10. Какие два из перечисленных веществ вступают в реакцию как с медью, так и с железом? 1) вода 2) серная кислота (разб.) 3) азотная кислота 4) гидроксид калия (р-р) 5) хлорид ртути (II)

Ответ:

Нужно найти вещества, которые реагируют и с медью (Cu), и с железом (Fe).

  1. вода: Медь и железо с водой не реагируют (железо реагирует с перегретым паром, но не с водой в растворе).
  2. серная кислота (разб.): Разбавленная серная кислота реагирует с железом (более активный металл): \( \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \). С медью (менее активный металл) разбавленная серная кислота не реагирует.
  3. азотная кислота: Азотная кислота — сильный окислитель. Она реагирует и с железом, и с медью. С железом: \( \text{Fe} + 4\text{HNO}_3(\text{конц.}) \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_3 + \text{NO} + 2\text{H}_2\text{O} \) (пассивация концентрированной кислотой при комнатной температуре) или \( 3\text{Fe} + 8\text{HNO}_3(\text{разб.}) \rightarrow 3\text{Fe(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + 4\text{H}_2\text{O} \). С медью: \( \text{Cu} + 4\text{HNO}_3(\text{конц.}) \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) или \( 3\text{Cu} + 8\text{HNO}_3(\text{разб.}) \rightarrow 3\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO} + 4\text{H}_2\text{O} \).
  4. гидроксид калия (р-р): Медь и железо с раствором гидроксида калия не реагируют.
  5. хлорид ртути (II): Медь вытесняет ртуть из раствора ее соли (реакция замещения). Железо также может вступать в реакции с солями, но с хлоридом ртути(II) реакция вытеснения менее вероятна, чем с медью. Однако, если речь идет о вытеснении металла из раствора, то медь вытесняет ртуть. Железо, будучи более активным, с хлоридом ртути(II) может вступать в окислительно-восстановительную реакцию. Но стандартно, вопрос такого типа предполагает вытеснение.

Ответ: 3 (Азотная кислота реагирует и с медью, и с железом. Если нужен второй вариант, то хлорид ртути (II) может реагировать с медью, вытесняя ее. Реакция железа с хлоридом ртути(II) менее очевидна в контексте школьной программы.)

Корректировка: Азотная кислота — однозначно подходит. Железо реагирует с разбавленной серной кислотой, но не с медью. Медь реагирует с азотной кислотой и с хлоридом ртути(II). Железо реагирует с азотной кислотой. Следовательно, только азотная кислота является общим реагентом.

Ответ: 3