Номер 1293, страница 200 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1293. Как изменится масса металлической пластинки — увеличится или уменьшится — при погружении её в раствор соли:

а) Zn — $AgNO_3$;

б) Cu — $Hg(NO_3)_2$;

в) Fe — $CuCl_2$;

г) Cu — $AgNO_3$;

д) Al — $Pb(NO_3)_2$;

е) Pb — $AgNO_3$?

а) Zn — AgNO₃

Решение:

Цинк ($Zn$) в ряду активности металлов стоит левее серебра ($Ag$), следовательно, он является более активным металлом. Поэтому цинк будет вытеснять серебро из раствора нитрата серебра. Протекает реакция замещения:

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

Согласно уравнению реакции, когда 1 атом цинка растворяется (переходит в раствор в виде иона $Zn^{2+}$), на пластинке осаждается 2 атома серебра. Сравним массы металлов, участвующих в реакции, используя их молярные массы: $M(Zn) \approx 65 \text{ г/моль}$ и $M(Ag) \approx 108 \text{ г/моль}$.

С пластинки уходит 1 моль цинка, что соответствует массе $65 \text{ г}$.

На пластинку осаждается 2 моля серебра, что соответствует массе $2 \cdot 108 = 216 \text{ г}$.

Поскольку масса осевшего серебра ($216 \text{ г}$) больше массы растворившегося цинка ($65 \text{ г}$), масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.

б) Cu — Hg(NO₃)₂

Решение:

Медь ($Cu$) является более активным металлом, чем ртуть ($Hg$), поэтому она вытесняет ртуть из раствора её соли. Уравнение реакции:

$Cu + Hg(NO_3)_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + Hg \downarrow$

Из уравнения следует, что на каждый 1 моль растворившейся меди на пластинке осаждается 1 моль ртути. Молярные массы: $M(Cu) \approx 64 \text{ г/моль}$ и $M(Hg) \approx 201 \text{ г/моль}$.

С пластинки уходит 1 моль меди массой $64 \text{ г}$.

На пластинку осаждается 1 моль ртути массой $201 \text{ г}$.

Так как $201 \text{ г} > 64 \text{ г}$, масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.

в) Fe — CuCl₂

Решение:

Железо ($Fe$) в ряду активности стоит левее меди ($Cu$), поэтому оно вытесняет медь из раствора хлорида меди(II). Уравнение реакции:

$Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu \downarrow$

На 1 моль растворившегося железа осаждается 1 моль меди. Молярные массы: $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$ и $M(Cu) \approx 64 \text{ г/моль}$.

Масса ушедшего в раствор железа: $56 \text{ г}$.

Масса осевшей на пластинку меди: $64 \text{ г}$.

Поскольку $64 \text{ г} > 56 \text{ г}$, масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.

г) Cu — AgNO₃

Решение:

Медь ($Cu$) активнее серебра ($Ag$) и будет вытеснять его из раствора нитрата серебра. Уравнение реакции:

$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$

Согласно уравнению, на 1 моль растворившейся меди осаждается 2 моля серебра. Молярные массы: $M(Cu) \approx 64 \text{ г/моль}$ и $M(Ag) \approx 108 \text{ г/моль}$.

Масса растворившейся меди: $64 \text{ г}$.

Масса осевшего серебра: $2 \cdot 108 = 216 \text{ г}$.

Так как $216 \text{ г} > 64 \text{ г}$, масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.

д) Al — Pb(NO₃)₂

Решение:

Алюминий ($Al$) — активный металл, стоящий в ряду активности левее свинца ($Pb$), поэтому он вытесняет свинец из раствора его соли. Уравнение реакции:

$2Al + 3Pb(NO_3)_2 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3Pb \downarrow$

Из уравнения видно, что на каждые 2 моля растворившегося алюминия осаждается 3 моля свинца. Молярные массы: $M(Al) \approx 27 \text{ г/моль}$ и $M(Pb) \approx 207 \text{ г/моль}$.

Масса растворившегося алюминия: $2 \cdot 27 = 54 \text{ г}$.

Масса осевшего свинца: $3 \cdot 207 = 621 \text{ г}$.

Поскольку $621 \text{ г} > 54 \text{ г}$, масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.

е) Pb — AgNO₃

Решение:

Свинец ($Pb$) активнее серебра ($Ag$) и вытесняет его из раствора нитрата серебра. Уравнение реакции:

$Pb + 2AgNO_3 \rightarrow Pb(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$

На 1 моль растворившегося свинца осаждается 2 моля серебра. Молярные массы: $M(Pb) \approx 207 \text{ г/моль}$ и $M(Ag) \approx 108 \text{ г/моль}$.

Масса растворившегося свинца: $207 \text{ г}$.

Масса осевшего серебра: $2 \cdot 108 = 216 \text{ г}$.

Так как $216 \text{ г} > 207 \text{ г}$, масса пластинки увеличится.

Ответ: масса пластинки увеличится.