Номер 41, страница 44 - 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 41, страница 44.

Условие.

41. Среди предложенных веществ выберите те, между которыми возможна:

1) окислительно-восстановительная реакция (составьте схему реакции, подберите коэффициенты с помощью метода электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель);

2) реакция ионного обмена в водном растворе (составьте уравнение реакции в молекулярной, полной и сокращённой ионной форме).

a) $Na$, $Zn(OH)_2$, $H_2$, $HBr$

б) $CuO$, $HCl$, $Al(OH)_3$, $CO$

в) карбонат кальция, иодид калия, нитрат серебра, хлор

г) бромид аммония, гидроксид калия, перманганат калия, серная кислота

Решение.

Решение 2.

а) Na, Zn(OH)₂, H₂, HBr

1) Возможна окислительно-восстановительная реакция между натрием и бромоводородной кислотой. Натрий, как активный металл, вытесняет водород из кислоты.

Уравнение реакции:

$2Na + 2HBr \rightarrow 2NaBr + H_2 \uparrow$

Схема электронного баланса:

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^{+1}$ | 2 | окисление

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 1 | восстановление

$Na$ (в степени окисления 0) является восстановителем, $HBr$ (за счет $H^{+1}$) является окислителем.

Ответ: восстановитель - $Na$, окислитель - $HBr$.

2) Возможна реакция ионного обмена между амфотерным гидроксидом цинка и бромоводородной кислотой с образованием соли и воды (реакция нейтрализации).

Молекулярное уравнение:

$Zn(OH)_2 + 2HBr \rightarrow ZnBr_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение (гидроксид цинка - нерастворимое вещество):

$Zn(OH)_2 + 2H^+ + 2Br^- \rightarrow Zn^{2+} + 2Br^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$Zn(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + 2H_2O$

Ответ: $Zn(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + 2H_2O$.

б) CuO, HCl, Al(OH)₃, CO

1) Возможна окислительно-восстановительная реакция между оксидом меди(II) и угарным газом (оксидом углерода(II)) при нагревании. Угарный газ восстанавливает медь из ее оксида.

Уравнение реакции:

$CuO + CO \xrightarrow{t} Cu + CO_2$

Схема электронного баланса:

$C^{+2} - 2e^- \rightarrow C^{+4}$ | 1 | окисление

$Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0$ | 1 | восстановление

$CO$ (за счет $C^{+2}$) является восстановителем, $CuO$ (за счет $Cu^{+2}$) является окислителем.

Ответ: восстановитель - $CO$, окислитель - $CuO$.

2) Возможна реакция ионного обмена между нерастворимым гидроксидом алюминия и соляной кислотой.

Молекулярное уравнение:

$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$

Полное ионное уравнение (гидроксид алюминия - нерастворимое вещество):

$Al(OH)_3 + 3H^+ + 3Cl^- \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^- + 3H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$Al(OH)_3 + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O$

Ответ: $Al(OH)_3 + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O$.

в) карбонат кальция, иодид калия, нитрат серебра, хлор

1) Возможна окислительно-восстановительная реакция между хлором и иодидом калия. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из его соли.

Уравнение реакции:

$Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$

Схема электронного баланса:

$2I^{-1} - 2e^- \rightarrow I_2^0$ | 1 | окисление

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 1 | восстановление

$KI$ (за счет $I^{-1}$) является восстановителем, $Cl_2$ является окислителем.

Ответ: восстановитель - $KI$, окислитель - $Cl_2$.

2) Возможна реакция ионного обмена между иодидом калия и нитратом серебра с образованием нерастворимого осадка иодида серебра.

Молекулярное уравнение:

$KI + AgNO_3 \rightarrow AgI \downarrow + KNO_3$

Полное ионное уравнение:

$K^+ + I^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgI \downarrow + K^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow$

Ответ: $Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow$.

г) бромид аммония, гидроксид калия, перманганат калия, серная кислота

1) Возможна окислительно-восстановительная реакция между перманганатом калия (сильный окислитель), бромидом аммония (восстановитель) в кислой среде (серная кислота).

Уравнение реакции:

$2KMnO_4 + 10NH_4Br + 8H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 5Br_2 + K_2SO_4 + 5(NH_4)_2SO_4 + 8H_2O$

Схема электронного баланса:

$2Br^{-1} - 2e^- \rightarrow Br_2^0$ | 5 | окисление

$Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}$ | 2 | восстановление

$NH_4Br$ (за счет $Br^{-1}$) является восстановителем, $KMnO_4$ (за счет $Mn^{+7}$) является окислителем.

Ответ: восстановитель - $NH_4Br$, окислитель - $KMnO_4$.

2) Возможна реакция ионного обмена между солью аммония (бромид аммония) и щелочью (гидроксид калия) с выделением газообразного аммиака.

Молекулярное уравнение:

$NH_4Br + KOH \rightarrow KBr + NH_3 \uparrow + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$NH_4^+ + Br^- + K^+ + OH^- \rightarrow K^+ + Br^- + NH_3 \uparrow + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O$

Ответ: $NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O$.