Лабораторный эксперимент 2, страница 90 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Вопрос в параграфе. Параграф 16. Металлы. Глава III. Вещества и их свойства - страница 90.

Условие.

Лабораторный эксперимент

Налейте в одну пробирку 3—4 мл соляной кислоты, в другую — такой же объём раствора сульфата меди(II). Затем опустите в каждую пробирку 1—2 гранулы цинка. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде и охарактеризуйте окислительно-восстановительные реакции.

Решение.

Решение 2.

Решение

Взаимодействие цинка с соляной кислотой

Наблюдения: При опускании гранулы цинка в пробирку с соляной кислотой начинается реакция с выделением пузырьков бесцветного газа без запаха (водорода). Гранула цинка постепенно растворяется. Это объясняется тем, что цинк в ряду активности металлов стоит левее водорода и способен вытеснять его из растворов кислот.

Уравнения реакций:

Молекулярное уравнение: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение: $Zn^0 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Zn^{2+} + 2Cl^- + H_2^0 \uparrow$

Сокращенное ионное уравнение: $Zn^0 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2^0 \uparrow$

Характеристика окислительно-восстановительной реакции:

Реакция является окислительно-восстановительной. Степень окисления цинка повышается с 0 до +2, а степень окисления водорода понижается с +1 до 0.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$ (процесс окисления, цинк является восстановителем)

$2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (процесс восстановления, ионы водорода $H^+$ являются окислителем)

Ответ: В пробирке с соляной кислотой наблюдается выделение газа и растворение цинка. Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$. Реакция является окислительно-восстановительной: цинк ($Zn^0$) — восстановитель, ионы водорода ($H^+$) — окислитель.

Взаимодействие цинка с раствором сульфата меди(II)

Наблюдения: При опускании гранулы цинка в голубой раствор сульфата меди(II) поверхность цинка покрывается рыхлым налетом красного цвета (это металлическая медь). Голубая окраска раствора постепенно бледнеет и со временем исчезает, уступая место бесцветному раствору сульфата цинка. Это происходит, потому что цинк является более активным металлом, чем медь, и вытесняет её из раствора соли.

Уравнения реакций:

Молекулярное уравнение: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \downarrow$

Полное ионное уравнение: $Zn^0 + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + Cu^0 \downarrow$

Сокращенное ионное уравнение: $Zn^0 + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu^0 \downarrow$

Характеристика окислительно-восстановительной реакции:

Реакция является окислительно-восстановительной. Степень окисления цинка повышается с 0 до +2, а степень окисления меди понижается с +2 до 0.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$ (процесс окисления, цинк является восстановителем)

$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$ (процесс восстановления, ионы меди $Cu^{2+}$ являются окислителем)

Ответ: В пробирке с раствором сульфата меди(II) наблюдается образование красного налета на цинке и обесцвечивание раствора. Уравнение реакции: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \downarrow$. Реакция является окислительно-восстановительной: цинк ($Zn^0$) — восстановитель, ионы меди ($Cu^{2+}$) — окислитель.