Номер 4, страница 163 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

4. Составьте уравнения реакций образования водорода (металлы олово $Sn$ и никель $Ni$ окисляются до степени окисления $+2$):

a) $Mg + H_2SO_4 \rightarrow$; $Sn + HCl \rightarrow$; $HCl + Zn \rightarrow$;

б) $Al + H_2SO_4 \rightarrow$; $Ni + HCl \rightarrow$.

а) Решение:

Для составления уравнений реакций необходимо определить продукты и расставить стехиометрические коэффициенты. Все представленные реакции являются реакциями замещения, в которых металл, стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из раствора кислоты с образованием соли и газообразного водорода ($H_2$).

1. Mg + H₂SO₄ →

Магний ($Mg$) — активный металл, реагирует с серной кислотой ($H_2SO_4$). В соединениях магний проявляет постоянную степень окисления +2. Сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) имеет заряд -2. Таким образом, продуктами реакции являются сульфат магния ($MgSO_4$) и водород ($H_2$). Уравнение сбалансировано изначально.

$Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$

2. Sn + HCl →

Олово ($Sn$) реагирует с соляной кислотой ($HCl$). Согласно условию, олово окисляется до степени окисления +2, образуя катион $Sn^{2+}$. Хлорид-ион имеет заряд -1 ($Cl^-$). Следовательно, образуется соль хлорид олова(II) с формулой $SnCl_2$. Для уравнивания атомов водорода и хлора необходимо поставить коэффициент 2 перед соляной кислотой.

$Sn + 2HCl \rightarrow SnCl_2 + H_2\uparrow$

3. HCl + Zn →

Цинк ($Zn$) — активный металл, который вытесняет водород из соляной кислоты ($HCl$). Цинк в солях обычно имеет степень окисления +2. Продуктами реакции будут хлорид цинка ($ZnCl_2$) и водород ($H_2$). Для балансировки уравнения ставим коэффициент 2 перед $HCl$.

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

Ответ: $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$; $Sn + 2HCl \rightarrow SnCl_2 + H_2\uparrow$; $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

б) Решение:

1. Al + H₂SO₄ →

Алюминий ($Al$) — активный металл, вступает в реакцию замещения с серной кислотой ($H_2SO_4$). Алюминий в соединениях имеет степень окисления +3 ($Al^{3+}$). Сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) имеет заряд -2. По правилу составления формул солей, формула сульфата алюминия — $Al_2(SO_4)_3$. Для уравнивания атомов всех элементов расставим коэффициенты.

$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

2. Ni + HCl →

Никель ($Ni$) реагирует с соляной кислотой ($HCl$). По условию задачи, никель окисляется до степени окисления +2, образуя катион $Ni^{2+}$. Хлорид-ион ($Cl^-$) имеет заряд -1. Продуктами реакции являются хлорид никеля(II) ($NiCl_2$) и водород ($H_2$). Уравнение балансируется установкой коэффициента 2 перед $HCl$.

$Ni + 2HCl \rightarrow NiCl_2 + H_2\uparrow$

Ответ: $2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$; $Ni + 2HCl \rightarrow NiCl_2 + H_2\uparrow$.