Номер 4, страница 105 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

4. Составьте уравнения реакций:а) обмена между $MgO$ и $HCl$, $Ca(OH)_2$ и $H_2SO_4$;б) замещения между $Zn$ и $HCl$, $Zn$ и $H_3PO_4$.

а) Уравнения реакций обмена:

1. Реакция между оксидом магния ($MgO$) и соляной кислотой ($HCl$). Оксид магния является основным оксидом, который реагирует с кислотой с образованием соли и воды. В данном случае образуется хлорид магния ($MgCl_2$) и вода ($H_2O$). Для баланса уравнения необходимо учесть, что ион магния имеет заряд $2+$, а хлорид-ион — $1-$, поэтому на один ион магния приходится два хлорид-иона.

$MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O$

2. Реакция между гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$) и серной кислотой ($H_2SO_4$). Это классическая реакция нейтрализации, являющаяся частным случаем реакции обмена. Основание реагирует с кислотой, образуя соль (сульфат кальция $CaSO_4$) и воду ($H_2O$). Чтобы сбалансировать уравнение, нужно учесть, что в левой части уравнения находятся 4 атома водорода (2 в гидроксиде и 2 в кислоте), что приводит к образованию двух молекул воды.

$Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O$

Ответ: $MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O$; $Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O$.

б) Уравнения реакций замещения:

1. Реакция между цинком ($Zn$) и соляной кислотой ($HCl$). Цинк находится в ряду активности металлов левее водорода, поэтому он способен вытеснять водород из кислот. В результате реакции замещения образуется соль (хлорид цинка $ZnCl_2$) и выделяется газообразный водород ($H_2$). Так как цинк в соединениях обычно двухвалентен, для реакции требуются две молекулы соляной кислоты.

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$

2. Реакция между цинком ($Zn$) и ортофосфорной кислотой ($H_3PO_4$). Аналогично предыдущему случаю, цинк вытесняет водород из кислоты. Образуется соль — ортофосфат цинка ($Zn_3(PO_4)_2$) — и водород ($H_2$). Формула соли обусловлена зарядами ионов цинка ($Zn^{2+}$) и фосфат-иона ($PO_4^{3-}$). Уравнение требует расстановки стехиометрических коэффициентов для баланса.

$3Zn + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 + 3H_2$

Ответ: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$; $3Zn + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 + 3H_2$.