Номер 15, страница 40 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 15, страница 40.

Условие.

15. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения:

$ZnCl_2 \to Zn(OH)_2 \xrightarrow{t} X \to Zn$

Для реакции ионного обмена составьте полное ионное и сокращённое ионное уравнения.

Решение.

Решение 2.

Для осуществления указанной цепочки превращений необходимо написать уравнения для трех последовательных химических реакций.

1) $ZnCl_2 \rightarrow Zn(OH)_2$

Первое превращение — это получение нерастворимого гидроксида цинка(II) из растворимой соли хлорида цинка. Это можно осуществить с помощью реакции ионного обмена с раствором щелочи, например, гидроксидом натрия ($NaOH$). При сливании растворов реагентов выпадает белый осадок гидроксида цинка.

Молекулярное уравнение реакции: $ZnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

Для этой реакции, как для реакции ионного обмена, составим полное и сокращенное ионные уравнения. В ионных уравнениях сильные электролиты (растворимые соли, сильные кислоты, щелочи) записываются в виде ионов, а слабые электролиты (вода, слабые кислоты) и нерастворимые вещества — в молекулярном виде.

Полное ионное уравнение: $Zn^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$

Сокращенное ионное уравнение получается после исключения из полного ионного уравнения одинаковых ионов (ионов-наблюдателей), присутствующих в левой и правой частях. В данном случае это ионы $Na^{+}$ и $Cl^{-}$.

Сокращенное ионное уравнение: $Zn^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $ZnCl_2 + 2NaOH \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2NaCl$. Полное ионное уравнение: $Zn^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$. Сокращенное ионное уравнение: $Zn^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow$.

2) $Zn(OH)_2 \xrightarrow{t} X \rightarrow Zn$

Второе превращение — это разложение гидроксида цинка при нагревании (на это указывает символ $t$ над стрелкой). Нерастворимые гидроксиды металлов (кроме гидроксидов самых активных металлов) при нагревании разлагаются на соответствующий оксид и воду. Следовательно, вещество X — это оксид цинка ($ZnO$).

Молекулярное уравнение реакции: $Zn(OH)_2 \xrightarrow{t} ZnO + H_2O$

Ответ: $Zn(OH)_2 \xrightarrow{t} ZnO + H_2O$.

3) $X \rightarrow Zn$

Третье превращение — получение металлического цинка из его оксида ($X = ZnO$). Это реакция восстановления. Восстановить цинк из оксида можно при высокой температуре с помощью таких восстановителей, как уголь (C), угарный газ (CO) или водород ($H_2$). Наиболее распространенный промышленный способ — карботермия (восстановление углем).

Молекулярное уравнение реакции: $ZnO + C \xrightarrow{t} Zn + CO\uparrow$

Ответ: $ZnO + C \xrightarrow{t} Zn + CO\uparrow$.