Номер 4, страница 154 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Практическая работа 3. Решение экспериментальных задач. Параграф 22. Получение и применение металлов. Коррозия металлов. Глава 5. Металлы и неметаллы - номер 4, страница 154.

Условие.

Задача 4

Используя железный предмет (например, гвоздь), получите хлорид железа(II) и медь.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы получить хлорид железа(II) и медь, используя железный предмет, необходимо провести реакцию замещения. В электрохимическом ряду напряжений металлов железо ($Fe$) стоит левее меди ($Cu$), что означает, что железо является более активным металлом и способно вытеснять медь из растворов ее солей.

Чтобы в результате реакции получились именно хлорид железа(II) и медь, в качестве реагента нужно взять соль меди, содержащую хлорид-ионы. Наиболее подходящим веществом для этого является хлорид меди(II) ($CuCl_2$).

Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$Fe (тв) + CuCl_2 (р-р) \rightarrow FeCl_2 (р-р) + Cu (тв)$

В этой реакции атом железа отдает два электрона, превращаясь в ион $Fe^{2+}$, а ион меди $Cu^{2+}$ принимает два электрона, превращаясь в атом металлической меди $Cu$.

Описание эксперимента:

1. Подготовка реагентов: понадобится железный предмет, например, гвоздь, и раствор хлорида меди(II). Желательно предварительно зачистить поверхность гвоздя наждачной бумагой, чтобы удалить слой ржавчины и обеспечить лучший контакт с раствором. Раствор хлорида меди(II) имеет характерный сине-голубой цвет.

2. Проведение реакции: очищенный железный гвоздь помещается в стакан или колбу с раствором хлорида меди(II).

3. Наблюдения: практически сразу после погружения на поверхности гвоздя начнет образовываться рыхлый налет красно-коричневого цвета — это осаждается металлическая медь. По мере протекания реакции сине-голубая окраска раствора, обусловленная гидратированными ионами меди(II), будет бледнеть и постепенно сменяться на бледную зеленую, что указывает на появление в растворе гидратированных ионов железа(II).

В результате проведенного опыта в растворе будет содержаться хлорид железа(II) ($FeCl_2$), а на гвозде и на дне сосуда соберется осадок чистой меди ($Cu$).

Ответ: Чтобы получить хлорид железа(II) и медь, нужно поместить железный предмет (например, гвоздь) в водный раствор хлорида меди(II). Произойдет реакция замещения, в ходе которой железо вытеснит медь из соли. Уравнение реакции: $Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu$. В итоге образуется раствор хлорида железа(II) и выпадает осадок металлической меди.