Номер 6, страница 48 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. В трех пробирках находятся $Cu$, $Zn$ и $Ca$. Используя раствор хлорида магния и разбавленной соляной кислоты ($HCl$), определите, в какой из пробирок находится каждый из металлов. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Дано:

Вещества в трех пробирках: медь ($Cu$), цинк ($Zn$), кальций ($Ca$).

Реактивы для распознавания: раствор хлорида магния ($MgCl_2$) и разбавленная соляная кислота ($HCl$).

Найти:

Определить, в какой из пробирок находится каждый из металлов.

Решение:

Для определения металлов воспользуемся их различной химической активностью. Положение металлов и водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов следующее (в порядке убывания активности): $Ca > Mg > Zn > H > Cu$.

Из этого ряда видно, что:

• Кальций ($Ca$) — самый активный из трех металлов. Он активнее магния ($Mg$), поэтому будет вытеснять его из раствора соли.

• Цинк ($Zn$) — менее активен, чем магний, но активнее водорода ($\text{H}$). Поэтому он не будет реагировать с раствором $MgCl_2$, но будет вытеснять водород из соляной кислоты.

• Медь ($Cu$) — наименее активный металл. Она стоит в ряду напряжений после водорода, поэтому не будет реагировать ни с соляной кислотой, ни с раствором хлорида магния.

Основываясь на этом, можно предложить следующий план эксперимента:

Шаг 1. Идентификация кальция ($Ca$).

Во все три пробирки с металлами добавляем раствор хлорида магния ($MgCl_2$). В пробирке, где находится кальций, будет протекать реакция замещения. Кальций, как более активный металл, вытеснит магний из его соли. Уравнение реакции:

$Ca + MgCl_2 \rightarrow CaCl_2 + Mg\downarrow$

В пробирках с цинком и медью реакции не произойдет, так как они менее активны, чем магний. Таким образом, мы определяем пробирку с кальцием.

Шаг 2. Идентификация цинка ($Zn$) и меди ($Cu$).

В две оставшиеся пробирки добавляем разбавленную соляную кислоту ($HCl$). В пробирке с цинком начнется реакция с выделением пузырьков газа (водорода), так как цинк стоит в ряду напряжений до водорода. Уравнение реакции:

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

В пробирке с медью никаких видимых изменений не произойдет, так как медь стоит в ряду напряжений после водорода и не может вытеснить его из кислоты. Таким образом, мы различаем пробирки с цинком и медью.

Ответ:

1. Для определения кальция, в пробирки с образцами металлов добавляют раствор хлорида магния. Реакция произойдет только в пробирке с кальцием. Уравнение:

$Ca + MgCl_2 \rightarrow CaCl_2 + Mg\downarrow$

2. Для различения оставшихся цинка и меди к ним добавляют разбавленную соляную кислоту. Цинк прореагирует с выделением газа, а медь — нет. Уравнение:

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

В пробирке, где не наблюдалось реакций ни с $MgCl_2$, ни с $HCl$, находится медь.