Номер 10, страница 224 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 48. Цинк. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 10, страница 224.

Условие.

10. Как осуществить следующие превращения:

$Zn \rightarrow ZnCl_2 \rightarrow Zn(OH)_2 \rightarrow Zn(NO_3)_2$?

Напишите уравнения реакций в ионной и молекулярной форме.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для осуществления данной цепи превращений необходимо последовательно провести три химические реакции.

1. Zn → ZnCl₂

Чтобы получить хлорид цинка из металлического цинка, можно провести реакцию замещения с соляной кислотой ($HCl$). Цинк является более активным металлом, чем водород, и вытесняет его из кислоты.

Молекулярное уравнение:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Так как реакция протекает в водном растворе, можно составить ионные уравнения. Соляная кислота и хлорид цинка являются сильными электролитами и диссоциируют на ионы.

Полное ионное уравнение:

$Zn^0 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Zn^{2+} + 2Cl^- + H_2^0 \uparrow$

Сократив одинаковые ионы ($Cl^-$) в левой и правой частях, получим сокращенное ионное уравнение:

$Zn^0 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2^0 \uparrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$. Сокращенное ионное уравнение: $Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2 \uparrow$.

2. ZnCl₂ → Zn(OH)₂

Для получения нерастворимого гидроксида цинка ($Zn(OH)_2$) из его растворимой соли ($ZnCl_2$) необходимо провести реакцию ионного обмена с щелочью, например, с гидроксидом натрия ($NaOH$). В результате реакции образуется белый осадок гидроксида цинка.

Молекулярное уравнение:

$ZnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

В ионных уравнениях нерастворимый гидроксид цинка записывается в молекулярной форме.

Полное ионное уравнение:

$Zn^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов-наблюдателей $Na^+$ и $Cl^-$):

$Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $ZnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$. Сокращенное ионное уравнение: $Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow$.

3. Zn(OH)₂ → Zn(NO₃)₂

Чтобы из гидроксида цинка получить соль нитрат цинка ($Zn(NO_3)_2$), необходимо провести реакцию нейтрализации с азотной кислотой ($HNO_3$). Гидроксид цинка, являясь основанием (амфотерным), реагирует с кислотой, образуя соль и воду.

Молекулярное уравнение:

$Zn(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + 2H_2O$

В ионных уравнениях нерастворимое основание $Zn(OH)_2$ и малодиссоциирующее вещество (вода $H_2O$) записываются в молекулярной форме.

Полное ионное уравнение:

$Zn(OH)_2 + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Zn^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $NO_3^-$):

$Zn(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Zn(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + 2H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $Zn(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + 2H_2O$.