Номер 1296, страница 200 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1296. Как изменится — увеличится, уменьшится или не изменится — масса цинковой пластинки через некоторое время после того, как её опустили в раствор: хлорида железа(II), нитрата олова(II), сульфата магния? Кратко поясните почему.

Изменение массы цинковой пластинки зависит от того, будет ли протекать реакция замещения между цинком и катионом металла в растворе соли. Такая реакция возможна, если цинк является более активным металлом, чем металл в соли. Активность металлов определяется по электрохимическому ряду напряжений.

Фрагмент ряда напряжений, необходимый для решения задачи: $...Mg ... Zn ... Fe ... Sn ...$

Рассмотрим молярные массы металлов, участвующих в возможных реакциях:

Молярная масса цинка: $M(Zn) \approx 65 \text{ г/моль}$.

Молярная масса железа: $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$.

Молярная масса олова: $M(Sn) \approx 119 \text{ г/моль}$.

Молярная масса магния: $M(Mg) \approx 24 \text{ г/моль}$.

В растворе хлорида железа(II)

Цинк ($Zn$) стоит в ряду напряжений левее железа ($Fe$), следовательно, он является более активным металлом и будет вытеснять железо из раствора его соли. Протекает реакция замещения:

$Zn + FeCl_2 \rightarrow ZnCl_2 + Fe$

Согласно уравнению реакции, на каждый 1 моль цинка, который переходит с пластинки в раствор (массой $ \approx 65 \text{ г}$), на пластинке оседает 1 моль железа (массой $ \approx 56 \text{ г}$). Так как масса ушедшего в раствор цинка больше массы осевшего на пластинку железа ($65 \text{ г} > 56 \text{ г}$), масса пластинки будет уменьшаться.

Ответ: масса пластинки уменьшится.

В растворе нитрата олова(II)

Цинк ($Zn$) стоит в ряду напряжений левее олова ($Sn$), значит, он активнее и будет вытеснять олово из раствора его соли. Протекает реакция замещения:

$Zn + Sn(NO_3)_2 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + Sn$

Согласно уравнению, на каждый 1 моль растворившегося цинка (массой $ \approx 65 \text{ г}$) на пластинке будет оседать 1 моль олова (массой $ \approx 119 \text{ г}$). Так как масса осевшего на пластинку олова больше массы ушедшего в раствор цинка ($119 \text{ г} > 65 \text{ г}$), масса пластинки будет увеличиваться.

Ответ: масса пластинки увеличится.

В растворе сульфата магния

Магний ($Mg$) в ряду напряжений стоит левее цинка ($Zn$), следовательно, магний является более активным металлом. Поэтому цинк не может вытеснить магний из раствора его соли. Реакция замещения не протекает.

$Zn + MgSO_4 \rightarrow \text{реакция не идет}$

Поскольку химическая реакция не происходит, масса цинковой пластинки не изменится.

Ответ: масса пластинки не изменится.