Соляная кислота (HCl) — это сильная кислота, способная вступать в химические реакции с различными веществами. Рассмотрим каждое из перечисленных веществ и определим, с кем соляная кислота будет реагировать.
Медь (Cu):
Медь не реагирует с разбавленной соляной кислотой, так как она находится ниже водорода в ряду активности металлов. Для реакции с медью требуются более окислительные условия, такие как присутствие кислорода или сильных кислот-окислителей, например, азотной кислоты.
Цинк (Zn):
Цинк активно реагирует с соляной кислотой, так как он находится выше водорода в ряду активности металлов:
[
Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow
]
В результате реакции образуется хлорид цинка и выделяется водород.
Кальций (Ca):
Кальций также активно реагирует с соляной кислотой, так как он является высокоактивным металлом:
[
Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2 \uparrow
]
В результате реакции образуется хлорид кальция и выделяется водород.
Железо (Fe):
Железо реагирует с соляной кислотой, так как оно находится выше водорода в ряду активности металлов:
[
Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow
]
В результате реакции образуется хлорид железа (II) и выделяется водород.
Оксид меди (II) (CuO):
Оксид меди (II) реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид меди (II) и воду:
[
CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O
]
Гидроксид меди (II) (Cu(OH)_2):
Гидроксид меди (II) также реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид меди (II) и воду:
[
Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O
]
Оксид серы (IV) (SO_2):
Оксид серы (IV) реагирует с водой в присутствии соляной кислоты, образуя сернистую кислоту, которая затем может образовывать соли:
[
SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3
]
[
H_2SO_3 + 2HCl \rightarrow SO_2Cl_2 + 2H_2O
]
Однако прямая реакция между SO_2 и HCl не происходит, поэтому в данном контексте можно считать, что они не реагируют напрямую.
Карбонат кальция (CaCO_3):
Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой с выделением углекислого газа, образованием хлорида кальция и воды:
[
CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O
]
В результате реакции образуется хлорид кальция, углекислый газ и вода.
Сульфат натрия (Na_2SO_4):
Сульфат натрия не реагирует с соляной кислотой, так как оба вещества являются солями и не вступают в обменные реакции в обычных условиях.
Нитрат калия (KNO_3):
Нитрат калия также не реагирует с соляной кислотой, так как оба вещества являются солями и не вступают в обменные реакции в обычных условиях.
Таким образом, соляная кислота будет реагировать с цинком, кальцием, железом, оксидом меди (II), гидроксидом меди (II) и карбонатом кальция. Она не будет реагировать с медью, оксидом серы (IV), сульфатом натрия и нитратом калия.