Номер 6, страница 109 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава III. Вещества и их свойства. Параграф 21. Соли. Примените свои знания - номер 6, страница 109.

Условие.

6. Установите неизвестные вещества в цепочках превращений. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить переходы.

а) $FeCl_2 \rightarrow X \rightarrow Cu$

б) $Zn \rightarrow ZnCl_2 \rightarrow X \rightarrow Zn(OH)_2$

в) $AlCl_3 \rightarrow X \rightarrow Al_2O_3$

Решение.

Решение 2.

Решение

а) В данной цепочке превращений $FeCl_2 \rightarrow X \rightarrow Cu$ неизвестным веществом X является железо (Fe). Сначала из хлорида железа(II) получают металлическое железо, которое затем используется для вытеснения меди из раствора её соли.

Первый переход — электролиз расплава хлорида железа(II):

$FeCl_2 \xrightarrow{электролиз\ расплава} Fe + Cl_2\uparrow$

Второй переход — реакция замещения между железом и солью меди (например, сульфатом меди(II)):

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu\downarrow$

Ответ: Неизвестное вещество X — железо ($Fe$). Уравнения реакций:
1) $FeCl_2 \xrightarrow{электролиз\ расплава} Fe + Cl_2\uparrow$
2) $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu\downarrow$

б) В цепочке $Zn \rightarrow ZnCl_2 \rightarrow X \rightarrow Zn(OH)_2$ используется амфотерность гидроксида цинка. Неизвестное вещество X — это продукт взаимодействия $ZnCl_2$ с избытком щелочи, то есть комплексная соль тетрагидроксоцинкат натрия $Na_2[Zn(OH)_4]$.

Реакция цинка с соляной кислотой для получения хлорида цинка:

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

Реакция хлорида цинка с избытком гидроксида натрия для получения комплексной соли X:

$ZnCl_2 + 4NaOH_{изб.} \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + 2NaCl$

Получение гидроксида цинка из комплексной соли действием слабой кислоты, например, углекислого газа:

$Na_2[Zn(OH)_4] + CO_2 \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + Na_2CO_3 + H_2O$

Ответ: Неизвестное вещество X — тетрагидроксоцинкат натрия ($Na_2[Zn(OH)_4]$). Уравнения реакций:
1) $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$
2) $ZnCl_2 + 4NaOH_{изб.} \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + 2NaCl$
3) $Na_2[Zn(OH)_4] + CO_2 \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + Na_2CO_3 + H_2O$

в) В цепочке $AlCl_3 \rightarrow X \rightarrow Al_2O_3$ промежуточным веществом X является гидроксид алюминия $Al(OH)_3$.

Получение гидроксида алюминия из хлорида алюминия реакцией с водным раствором аммиака (гидроксидом аммония):

$AlCl_3 + 3(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl$

Термическое разложение гидроксида алюминия (прокаливание) с образованием оксида алюминия:

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^{\circ}} Al_2O_3 + 3H_2O$

Ответ: Неизвестное вещество X — гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$). Уравнения реакций:
1) $AlCl_3 + 3(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl$
2) $2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^{\circ}} Al_2O_3 + 3H_2O$