Номер 5, страница 109 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава III. Вещества и их свойства. Параграф 21. Соли. Примените свои знания - номер 5, страница 109.

Условие.

5. Сульфат меди(II) в присутствии воды реагирует с каждым из трёх веществ:

1) аммиак, цинк, гидроксид натрия

2) магний, оксид лития, гидроксид цинка

3) карбонат натрия, железо, хлорид калия

4) хлорид железа(III), хлорид стронция, серебро

Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций.

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы сульфат меди(II) ($CuSO_4$) в водном растворе прореагировал с каждым из трёх предложенных веществ, необходимо, чтобы эти вещества соответствовали химическим свойствам солей меди(II). Проанализировав предложенные варианты, можно заключить, что правильный набор веществ указан в первом пункте, так как в остальных вариантах не все вещества вступают в реакцию.

Ответ проиллюстрирован уравнениями реакций для корректного набора веществ.

1) аммиак, цинк, гидроксид натрия

Все три вещества из этого списка вступают в реакцию с водным раствором сульфата меди(II).

• Аммиак ($NH_3$): Водный раствор аммиака (гидрат аммиака) образует с ионами меди(II) комплексный ион тетраамминмеди(II) $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$, придающий раствору характерный ярко-синий (васильковый) цвет. Реакция протекает через образование промежуточного осадка основной соли или гидроксида меди, который растворяется в избытке аммиака. Суммарное уравнение:

  $CuSO_4 + 4(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow [Cu(NH_3)_4]SO_4 + 4H_2O$

• Цинк ($Zn$): Цинк находится в электрохимическом ряду напряжений металлов левее меди, следовательно, является более активным металлом. Он вытесняет медь из раствора её соли в ходе реакции замещения. На поверхности цинка образуется красный налёт металлической меди.

  $CuSO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + Cu\downarrow$

• Гидроксид натрия ($NaOH$): Гидроксид натрия является сильным основанием (щёлочью) и вступает в реакцию ионного обмена с сульфатом меди(II). В результате образуется нерастворимое в воде основание — гидроксид меди(II) — в виде голубого студенистого осадка.

  $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

В других предложенных наборах веществ не все компоненты реагируют с сульфатом меди(II):

• В наборе 3) хлорид калия ($KCl$) не реагирует, так как реакция обмена является обратимой и не приводит к образованию осадка, газа или слабого электролита.
• В наборе 4) серебро ($Ag$) не реагирует, так как является менее активным металлом, чем медь. Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) также не вступает в реакцию обмена, так как не образуется нерастворимых соединений.

Таким образом, только набор веществ из пункта 1 полностью и однозначно удовлетворяет условию задачи.

Ответ: 1) аммиак, цинк, гидроксид натрия.