Лабораторный опыт 5, страница 88 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

Глава 2. Химическая реакция. Параграф 16. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Вопросы и задания - страница 88.

Условие.

Лабораторный опыт 5. Окислительно-восстановительные реакции

1. В пробирку с раствором сульфата меди(II) опустите гранулу цинка. Что вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции, назовите окислитель и восстановитель.

2. К порошку цинка прилейте бромную воду и перемешайте раствор. Если окраска не исчезла, добавьте ещё немного цинка и слегка подогрейте пробирку. Напишите уравнение реакции, назовите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

1. При опускании гранулы цинка в пробирку с раствором сульфата меди(II) можно наблюдать следующие изменения: голубой цвет раствора, характерный для ионов меди($II$), постепенно бледнеет и со временем исчезает. На поверхности серебристо-белой гранулы цинка появляется рыхлый налёт красного или красно-коричневого цвета. Это выделяется металлическая медь. Данные наблюдения свидетельствуют о протекании химической реакции замещения, в ходе которой более активный металл (цинк) вытесняет менее активный металл (медь) из раствора его соли.

Уравнение реакции:

$Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$

Это окислительно-восстановительная реакция. Чтобы определить окислитель и восстановитель, рассмотрим изменение степеней окисления элементов:

$ \stackrel{0}{Zn} + \stackrel{+2}{Cu}SO_4 \rightarrow \stackrel{+2}{Zn}SO_4 + \stackrel{0}{Cu} $

Цинк ($Zn$) отдает 2 электрона, его степень окисления повышается с 0 до +2. Процесс отдачи электронов — окисление. Атом, отдающий электроны, является восстановителем.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$

Ион меди($II$) ($Cu^{+2}$) принимает 2 электрона, его степень окисления понижается с +2 до 0. Процесс принятия электронов — восстановление. Ион, принимающий электроны, является окислителем.

$Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0$

Ответ: При добавлении цинка к раствору сульфата меди(II) наблюдается обесцвечивание раствора и образование красного налёта меди на поверхности цинка. Уравнение реакции: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$. Окислителем является ион меди(II) ($Cu^{+2}$) (в составе сульфата меди(II)), а восстановителем — цинк ($Zn$).

2. При добавлении к порошку цинка бромной воды (раствор брома в воде), которая имеет желто-бурую окраску, и последующем перемешивании, наблюдается постепенное обесцвечивание раствора. Это происходит потому, что цинк вступает в реакцию с растворенным бромом с образованием бесцветной соли — бромида цинка. Если реакция идет медленно, её можно ускорить добавлением избытка цинка и небольшим нагреванием.

Уравнение реакции:

$Zn + Br_2 \rightarrow ZnBr_2$

Это также окислительно-восстановительная реакция. Определим окислитель и восстановитель:

$ \stackrel{0}{Zn} + \stackrel{0}{Br}_2 \rightarrow \stackrel{+2}{Zn}\stackrel{-1}{Br}_2 $

Цинк ($Zn$) отдает 2 электрона, его степень окисления повышается с 0 до +2. Он окисляется и является восстановителем.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$

Молекулярный бром ($Br_2$) принимает 2 электрона, степень окисления каждого атома брома понижается с 0 до -1. Бром восстанавливается и является окислителем.

$Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^{-}$

Ответ: При реакции порошка цинка с бромной водой наблюдается обесцвечивание исходного желто-бурого раствора. Уравнение реакции: $Zn + Br_2 \rightarrow ZnBr_2$. Окислителем является бром ($Br_2$), а восстановителем — цинк ($Zn$).