Лабораторный опыт, страница 157 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Лабораторный опыт. Взаимодействие гидроксида цинка с растворами кислот и щелочей

1) Получите гидроксид цинка. Для этого в две пробирки налейте по 1 мл раствора с массовой долей NaOH 5% и затем добавьте раствор сульфата цинка до выпадения белого осадка $Zn(OH)_2$.

2) В одну пробирку с осадком гидроксида цинка прилейте серную или соляную кислоту. В другую пробирку добавьте избыток гидроксида натрия и встряхните.

• Что происходит в каждой из пробирок?

3) Для сравнения получите в двух пробирках гидроксид магния. К осадку в первой пробирке добавьте кислоту, а к осадку во второй — избыток щёлочи.

• Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно получить: а) гидроксид цинка; б) гидроксид магния.

• Напишите уравнения реакций гидроксида цинка: а) с соляной кислотой; б) с гидроксидом натрия.

• Чем отличается по своим свойствам гидроксид цинка от гидроксида магния?

Что происходит в каждой из пробирок?

В ходе лабораторного опыта наблюдаются следующие явления:

• В первой пробирке, при добавлении кислоты (серной или соляной) к осадку гидроксида цинка, происходит растворение белого осадка. Это связано с тем, что гидроксид цинка, проявляя основные свойства, реагирует с кислотой с образованием растворимой соли и воды.
• Во второй пробирке, при добавлении избытка раствора гидроксида натрия к осадку гидроксида цинка, белый осадок также растворяется. Это демонстрирует амфотерные свойства гидроксида цинка: он реагирует с сильной щелочью, выступая в роли кислоты, и образует растворимый комплексный гидроксоцинкат натрия.

Ответ: В обеих пробирках наблюдается растворение белого осадка гидроксида цинка.

Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно получить: а) гидроксид цинка; б) гидроксид магния.

Гидроксид цинка и гидроксид магния являются нерастворимыми основаниями, поэтому их получают реакцией обмена между растворимой солью соответствующего металла и щелочью.

а) Получение гидроксида цинка из сульфата цинка и гидроксида натрия:
$ZnSO_4 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

б) Получение гидроксида магния из хлорида магния и гидроксида натрия:
$MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

Ответ: а) $ZnSO_4 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$; б) $MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$.

Напишите уравнения реакций гидроксида цинка: а) с соляной кислотой; б) с гидроксидом натрия.

а) Реакция с соляной кислотой, где гидроксид цинка проявляет основные свойства:
$Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$

б) Реакция с гидроксидом натрия, где гидроксид цинка проявляет кислотные свойства (реакция с образованием комплексной соли):
$Zn(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$

Ответ: а) $Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$; б) $Zn(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$.

Чем отличается по своим свойствам гидроксид цинка от гидроксида магния?

Основное отличие в химических свойствах между гидроксидом цинка ($Zn(OH)_2$) и гидроксидом магния ($Mg(OH)_2$) заключается в их кислотно-основном характере.

• Гидроксид цинка ($Zn(OH)_2$) является амфотерным гидроксидом. Это означает, что он способен реагировать как с кислотами (проявляя основные свойства), так и с сильными основаниями (щелочами), проявляя кислотные свойства.
• Гидроксид магния ($Mg(OH)_2$) является основанием (слабым, нерастворимым). Он реагирует с кислотами, но не вступает в реакцию со щелочами.

Это различие наглядно демонстрируется в опыте: осадок $Zn(OH)_2$ растворяется и в кислоте, и в щелочи, в то время как осадок $Mg(OH)_2$ растворился бы только в кислоте, но не в избытке щелочи.

Ответ: Гидроксид цинка является амфотерным соединением, то есть реагирует и с кислотами, и со щелочами. Гидроксид магния проявляет только основные свойства и реагирует с кислотами, но не реагирует со щелочами.