Номер 3, страница 104 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

3. В две пробирки налейте по 1–2 мл соляной кислоты. В одну пробирку поместите гранулу цинка, в другую — кусочек медной проволоки (или стружки). Что наблюдаете? Объясните результаты. Напишите молекулярное и сокращённое ионное уравнение реакции и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Что наблюдаете?

При помещении гранулы цинка в соляную кислоту наблюдается бурное выделение пузырьков газа, а гранула цинка постепенно растворяется. Раствор может немного нагреваться.

При помещении кусочка медной проволоки (или стружки) в соляную кислоту видимых изменений не наблюдается: не происходит выделения газа, медь не растворяется.

Ответ:

Объясните результаты.

Результаты объясняются положением металлов цинка и меди в ряду активности металлов (электрохимическом ряду напряжений). Цинк находится в ряду активности до водорода, что означает, что он является более активным металлом, чем водород. Поэтому цинк вытесняет водород из растворов кислот (кроме азотной и концентрированной серной, где водород не является продуктом восстановления).

Медь находится в ряду активности после водорода, что означает, что она менее активна, чем водород. Следовательно, медь не способна вытеснять водород из растворов кислот, таких как соляная кислота, и не реагирует с ней.

Ответ:

Напишите молекулярное и сокращённое ионное уравнения реакции и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Реакция происходит только между цинком и соляной кислотой.

Молекулярное уравнение реакции:

$Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$

Полное ионное уравнение реакции:

$Zn(s) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2Cl^-(aq) + H_2(g)$

Сокращённое ионное уравнение реакции:

$Zn(s) + 2H^+(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + H_2(g)$

Рассмотрение окислительно-восстановительных процессов:

В данной реакции цинк (элемент с нулевой степенью окисления) переходит в ион цинка со степенью окисления $+2$, отдавая электроны. Водород (в составе ионов $H^+$ со степенью окисления $+1$) принимает электроны и переходит в молекулярный водород со степенью окисления $0$.

Процесс окисления (отдача электронов):

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

Цинк является восстановителем.

Процесс восстановления (прием электронов):

$2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$

Ионы водорода являются окислителем.

Ответ: