Номер 4, страница 159 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

4. Напишите уравнения химических реакций, иллюстрирующие следующие превращения:

$Cl_2 \xrightarrow{1} HCl \xrightarrow{2} CuCl_2 \xrightarrow{3} ZnCl_2 \xrightarrow{4} AgCl.$

Укажите окислительно-восстановительные реакции и разберите их. Уравнения реакций с участием электролитов запишите также в ионной форме.

1. $Cl_2 \rightarrow HCl$

Молекулярное уравнение реакции получения хлороводорода из хлора и водорода:

$Cl_2 + H_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$

Эта реакция является окислительно-восстановительной (ОВР), так как происходит изменение степеней окисления у атомов хлора и водорода.

Разбор ОВР методом электронного баланса:

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 1 | хлор является окислителем, подвергается восстановлению.

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$ | 1 | водород является восстановителем, подвергается окислению.

Реакция протекает между простыми веществами (газами), которые не являются электролитами, поэтому ионные уравнения для нее не составляются.

Ответ: Уравнение реакции: $Cl_2 + H_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$. Это окислительно-восстановительная реакция.

2. $HCl \rightarrow CuCl_2$

Хлорид меди(II) можно получить при реакции соляной кислоты с оксидом меди(II), гидроксидом меди(II) или солью меди(II) более слабой кислоты (например, карбонатом). Используем оксид меди(II):

Молекулярное уравнение реакции:

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Это реакция ионного обмена, она не является ОВР, так как степени окисления всех элементов остаются неизменными.

Так как в реакции участвуют электролиты (соляная кислота - сильный электролит, хлорид меди(II) - растворимая соль, электролит), запишем ионные уравнения:

Полное ионное уравнение:

$CuO(тв) + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Cu^{2+} + 2Cl^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения одинаковых ионов $Cl^-$):

$CuO(тв) + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

Ответ: Уравнение реакции: $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $CuO(тв) + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$.

3. $CuCl_2 \rightarrow ZnCl_2$

Для осуществления этого превращения необходимо использовать более активный металл, чем медь, который сможет вытеснить ее из раствора соли. Согласно ряду активности металлов, цинк активнее меди.

Молекулярное уравнение реакции замещения:

$CuCl_2 + Zn \rightarrow ZnCl_2 + Cu$

Эта реакция является окислительно-восстановительной (ОВР).

Разбор ОВР методом электронного баланса:

$Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0$ | 1 | ионы меди($Cu^{2+}$) являются окислителем, подвергаются восстановлению.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ | 1 | цинк($Zn^0$) является восстановителем, подвергается окислению.

Уравнения в ионной форме:

Полное ионное уравнение:

$Cu^{2+} + 2Cl^- + Zn(тв) \rightarrow Zn^{2+} + 2Cl^- + Cu(тв)$

Сокращенное ионное уравнение:

$Cu^{2+} + Zn(тв) \rightarrow Zn^{2+} + Cu(тв)$

Ответ: Уравнение реакции: $CuCl_2 + Zn \rightarrow ZnCl_2 + Cu$. Это окислительно-восстановительная реакция. Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + Zn(тв) \rightarrow Zn^{2+} + Cu(тв)$.

4. $ZnCl_2 \rightarrow AgCl$

Хлорид серебра ($AgCl$) — нерастворимое в воде соединение. Его можно получить реакцией ионного обмена, добавив к раствору хлорида цинка раствор соли серебра, например, нитрата серебра ($AgNO_3$).

Молекулярное уравнение реакции:

$ZnCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl\downarrow + Zn(NO_3)_2$

Это реакция ионного обмена, не является ОВР.

Уравнения в ионной форме:

Полное ионное уравнение:

$Zn^{2+} + 2Cl^- + 2Ag^+ + 2NO_3^- \rightarrow 2AgCl(тв)\downarrow + Zn^{2+} + 2NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение (после сокращения ионов $Zn^{2+}$ и $NO_3^-$):

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl(тв)\downarrow$

Ответ: Уравнение реакции: $ZnCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl\downarrow + Zn(NO_3)_2$. Сокращенное ионное уравнение: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl(тв)\downarrow$.