Номер 1, страница 26 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Задание 1

1. Запишите ваши действия, укажите признаки химической реакции. Дайте объяснение наблюдаемым явлениям.

Действия:
1. В одну пробирку помещаем кусочек цинка (Zn) и приливаем раствор хлороводородной кислоты (HCl).
2. В другую пробирку помещаем кусочек меди (Cu) и приливаем раствор хлороводородной кислоты (HCl).

Признаки химической реакции и объяснение наблюдаемых явлений:
1. При взаимодействии цинка с хлороводородной кислотой наблюдается выделение пузырьков газа, что свидетельствует об образовании газообразного вещества. Цинк постепенно растворяется. Это происходит потому, что цинк является активным металлом, стоящим в ряду активности металлов до водорода. Он вытесняет водород из состава кислоты.
2. При взаимодействии меди с хлороводородной кислотой видимых изменений не наблюдается. Медь не растворяется, газ не выделяется. Это объясняется тем, что медь является менее активным металлом, стоящим в ряду активности металлов после водорода. Она не способна вытеснять водород из кислот.

2. Составьте уравнение химической реакции, укажите окислитель и восстановитель.

Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$
В данной реакции:
Окислитель: ионы водорода $H^+$ (из HCl), принимают электроны ($2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2$).
Восстановитель: цинк $Zn$, отдаёт электроны ($Zn^{0} - 2e^{-} \rightarrow Zn^{2+}$).

3. Сделайте вывод о свойствах металлов.

Активность металлов по отношению к кислотам (неокисляющим) определяется их положением в ряду активности металлов (электрохимическом ряду напряжений). Металлы, расположенные в этом ряду до водорода (например, цинк), способны вытеснять водород из растворов кислот. Металлы, расположенные после водорода (например, медь), не способны вытеснять водород из кислот.

Задание 2

Дано: Две пробирки с растворами сульфата магния ($MgSO_4$) и сульфата меди(II) ($CuSO_4$). Известно, что растворы отличаются по цвету. Раствор $CuSO_4$ имеет синий цвет, раствор $MgSO_4$ бесцветный.

Действие: Для определения содержимого пробирок в каждую из них по каплям добавляем раствор щелочи, например, гидроксида натрия (NaOH).

Признак реакции с гидроксидом натрия:

1. Составьте уравнения химических реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Реакция с сульфатом магния:
Молекулярное: $MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
Полное ионное: $Mg^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2Na^{+} + SO_4^{2-}$
Сокращенное ионное: $Mg^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow$

Реакция с сульфатом меди(II):
Молекулярное: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
Полное ионное: $Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2Na^{+} + SO_4^{2-}$
Сокращенное ионное: $Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

2. Сделайте вывод о свойствах катионов металлов.

Катионы металлов (например, $Mg^{2+}$ и $Cu^{2+}$) при взаимодействии с гидроксид-ионами ($OH^-$) образуют нерастворимые или малорастворимые гидроксиды. Цвет образующегося осадка является качественным признаком, позволяющим идентифицировать различные катионы металлов в растворе.

Задание 3

Получение гидроксида алюминия.

К раствору хлорида алюминия по каплям добавляем раствор щелочи (например, гидроксида натрия, $NaOH$) до образования белого студенистого осадка представляющего собой гидроксид алюминия.
Формула: $Al(OH)_3$

Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Молекулярное: $AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$
Полное ионное: $Al^{3+} + 3Cl^{-} + 3Na^{+} + 3OH^{-} \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3Na^{+} + 3Cl^{-}$
Сокращенное ионное: $Al^{3+} + 3OH^{-} \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow$

Доказательство амфотерного характера гидроксида алюминия.

а) К осадку гидроксида алюминия в пробирке № 1 приливаем раствор кислоты (например, хлороводородной кислоты, $HCl$) до полного растворения осадка.

В данной реакции гидроксид алюминия проявляет основные свойства.

Формула и название продукта реакции: хлорид алюминия, $AlCl_3$.

Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Молекулярное: $Al(OH)_3 \downarrow + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$
Полное ионное: $Al(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} + 3Cl^{-} \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-} + 3H_2O$
Сокращенное ионное: $Al(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O$

б) К осадку гидроксида алюминия в пробирке № 2 приливаем избыток раствора щелочи (например, гидроксида натрия, $NaOH$) до полного растворения осадка.

В данной реакции гидроксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Формула и название продукта реакции: тетрагидроксоалюминат натрия, $Na[Al(OH)_4]$.

Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Молекулярное: $Al(OH)_3 \downarrow + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$
Полное ионное: $Al(OH)_3 \downarrow + Na^{+} + OH^{-} \rightarrow Na^{+} + [Al(OH)_4]^{-}$
Сокращенное ионное: $Al(OH)_3 \downarrow + OH^{-} \rightarrow [Al(OH)_4]^{-}$

Задание 4

А) железо $\rightarrow$ хлорид железа(II).

Запишите формулу и название реактива: хлороводородная кислота, $HCl$.

1. Укажите признаки химической реакции.

Выделение пузырьков газа, растворение металла, образование раствора зеленоватого цвета.

2. Составьте уравнение химической реакции.

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

Б) хлорид железа(II) $\rightarrow$ гидроксид железа(II).

Запишите формулу и название реактива: гидроксид натрия, $NaOH$.

1. Укажите признаки химической реакции.

Образование студенистого осадка белого цвета, который при контакте с воздухом быстро зеленеет, а затем буреет.

2. Составьте уравнение химической реакции.

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

В) гидроксид железа(II) $\rightarrow$ гидроксид железа(III).

Запишите формулу и название реактива: кислород ($O_2$) и вода ($H_2O$).

1. Укажите признаки химической реакции.

Изменение цвета осадка с белого/зеленоватого на бурый.

2. Составьте уравнение химической реакции.

$4Fe(OH)_2 \downarrow + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow$

3. Сделайте вывод о взаимосвязи соединений металлов.

Соединения металлов могут находиться в различных степенях окисления, и при определенных условиях возможно взаимное превращение этих соединений (например, из соединения железа(II) в соединение железа(III)). Такие превращения часто происходят через реакции обмена, окислительно-восстановительные реакции или реакции гидролиза. Это демонстрирует единство и взаимосвязь различных классов неорганических соединений.