Лабораторный опыт №3, страница 53 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ № 3

Взаимодействие металлов с растворами кислот

Реактивы: медь, цинк, железо, раствор соляной или серной кислоты.

Химическая посуда и оборудование: пробирки, пробиркодержатель.

Ход работы:

В три пробирки поместите по кусочку металлических цинка, железа и меди, добавьте по 2 мл разбавленной соляной кислоты (или серной кислоты). Исходя из положения этих металлов в ряду активности, сделайте предположительный вывод о возможности протекания реакции между этими металлами и соляной кислотой. После доказательства взаимодействия металлов с соляной кислотой опытным путем отметьте различие в скорости протекания реакций.

Задания:

1. Объясните наблюдаемые явления и сделайте соответствующие выводы.

2. Составьте уравнения химических реакций.

1. Объясните наблюдаемые явления и сделайте соответствующие выводы.

Наблюдаемые явления объясняются положением металлов в электрохимическом ряду активности. Металлы, расположенные в этом ряду левее водорода (H), способны вытеснять его из растворов разбавленных кислот-неокислителей (таких как соляная $HCl$ и разбавленная серная $H_2SO_4$). Чем левее металл находится в ряду активности, тем он химически активнее и тем с большей скоростью протекает реакция. Металлы, стоящие правее водорода, с такими кислотами не взаимодействуют.

Взаиморасположение данных металлов и водорода в ряду активности следующее: ... Zn ... Fe ... H ... Cu ...

Исходя из этого, можно предсказать и объяснить следующие наблюдения:

Пробирка с цинком (Zn): Цинк — активный металл, стоящий значительно левее водорода. Реакция с кислотой протекает очень бурно, наблюдается интенсивное выделение пузырьков газа (водорода).

Пробирка с железом (Fe): Железо также стоит левее водорода, но правее цинка. Оно менее активно, чем цинк. Реакция с кислотой идет, но со значительно меньшей скоростью. Наблюдается умеренное выделение газа.

Пробирка с медью (Cu): Медь — малоактивный металл, который в ряду активности стоит правее водорода. Поэтому медь не способна вытеснять водород из разбавленных кислот, и реакция не протекает. Видимых изменений не наблюдается.

Выводы:

1. Способность металла реагировать с разбавленной кислотой определяется его положением в ряду активности относительно водорода.

2. Скорость реакции металла с кислотой зависит от его активности: чем левее металл в ряду активности, тем реакция протекает быстрее.

3. По наблюдаемой скорости выделения водорода можно сделать вывод об относительной активности металлов. В данном опыте активность металлов уменьшается в ряду: цинк > железо > медь.

Ответ: В пробирке с цинком наблюдается бурная реакция с выделением газа, в пробирке с железом — умеренная, а в пробирке с медью реакция не идет. Это объясняется тем, что цинк и железо стоят в ряду активности металлов до водорода, а медь — после. Скорость реакции зависит от активности металла, поэтому она максимальна у цинка и убывает к железу.

2. Составьте уравнения химических реакций.

Уравнения реакций взаимодействия металлов с соляной кислотой ($HCl$):

1. Цинк: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

2. Железо: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

3. Медь: $Cu + HCl \rightarrow$ реакция не идет

Уравнения реакций взаимодействия металлов с разбавленной серной кислотой ($H_2SO_4$):

1. Цинк: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

2. Железо: $Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$

3. Медь: $Cu + H_2SO_4 \rightarrow$ реакция не идет

Ответ: Уравнения реакций с соляной кислотой: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$; $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$; $Cu + HCl \rightarrow$ реакция не идет.