Цинк гидроксид, Zn(OH)₂, является амфотерным соединением, что означает, что он может реагировать как с кислотами, так и с основаниями. Рассмотрим взаимодействие цинк гидроксида с парами веществ, предложенными в вопросе:
1) HCl и CO₂:
- С HCl (соляной кислотой) цинк гидроксид вступает в кислотно-основную реакцию, образуя растворимый хлорид цинка и воду:
[
\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
- С CO₂ (углекислым газом) цинк гидроксид может взаимодействовать в условиях влажной среды, образуя карбонат цинка и воду:
[
\text{Zn(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{ZnCO}_3 + \text{H}_2\text{O}
]
В данном случае, Zn(OH)₂ может реагировать с обоими веществами.
2) NaOH и H₂SO₄:
- С NaOH (гидроксидом натрия) цинк гидроксид может взаимодействовать, образуя комплексное соединение — тетрагидроксоцинкат натрия:
[
\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2[\text{Zn(OH)}_4]
]
- С H₂SO₄ (серной кислотой) реакция также проходит, образуя сульфат цинка и воду:
[
\text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, Zn(OH)₂ взаимодействует и с NaOH, и с H₂SO₄.
3) SiO₂ и KOH:
- С SiO₂ (диоксидом кремния) цинк гидроксид не реагирует, так как SiO₂ является кислотным оксидом и не взаимодействует с амфотерными оксидами или гидроксидами в отсутствие других условий (например, высокой температуры).
- С KOH (гидроксидом калия) реакция аналогична реакции с NaOH, образуется растворимое комплексное соединение:
[
\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_4]
]
Таким образом, Zn(OH)₂ взаимодействует только с KOH, но не с SiO₂.
4) NaNO₃ и H₂SO₄:
- С NaNO₃ (нитратом натрия) цинк гидроксид не вступает в реакцию, так как NaNO₃ является солью и не способен реагировать с амфотерным гидроксидом при обычных условиях.
- С H₂SO₄ (серной кислотой) взаимодействие происходит, как уже упоминалось выше:
[
\text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Поэтому Zn(OH)₂ реагирует только с H₂SO₄, но не с NaNO₃.
На основании анализа, правильным ответом будет пара веществ 2) NaOH и H₂SO₄, так как цинк гидроксид реагирует как с основанием NaOH, так и с кислотой H₂SO₄.