Лабораторный опыт 7, страница 243 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

Лабораторный опыт 7. Взаимодействие металлов с растворами кислот

Реактивы: магний, цинк, железо, медь, раствор серной кислоты.

В четыре пробирки поместите металлы — магний, цинк, железо, медь — и добавьте к ним раствор серной кислоты (по $1 \text{ см}^3$).

Отметьте интенсивность выделения газа.

Сделайте вывод о химической активности металлов по отношению к кислотам.

Решение

Для выполнения данного опыта и формулировки выводов воспользуемся электрохимическим рядом активности металлов. В этом ряду металлы, расположенные левее водорода (H), способны вытеснять его из растворов неокисляющих кислот (таких как разбавленная серная кислота). Активность металлов убывает слева направо. Расположение интересующих нас металлов в ряду активности следующее:

Mg → Zn → Fe → (H) → Cu

Отметьте интенсивность выделения газа.

При добавлении 1 см³ раствора серной кислоты в каждую из четырех пробирок с металлами наблюдаются следующие явления:

В пробирке с магнием (Mg): наблюдается самая бурная реакция. Происходит очень интенсивное выделение пузырьков газа (водорода), металл быстро растворяется.

Уравнение реакции: $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \uparrow$

В пробирке с цинком (Zn): реакция протекает активно, но заметно спокойнее, чем с магнием. Наблюдается постоянное выделение пузырьков газа.

Уравнение реакции: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

В пробирке с железом (Fe): реакция идет медленно. Пузырьки газа выделяются слабо и с небольшой скоростью.

Уравнение реакции: $Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

В пробирке с медью (Cu): видимые изменения отсутствуют. Выделение газа не происходит, так как медь стоит в ряду активности после водорода и не способна вытеснять его из раствора серной кислоты.

$Cu + H_2SO_4(разб.) \rightarrow$ реакция не идет.

Ответ: Интенсивность выделения газа уменьшается в ряду: магний > цинк > железо. В пробирке с медью выделения газа не происходит.

Сделайте вывод о химической активности металлов по отношению к кислотам.

Интенсивность, с которой металлы вытесняют водород из раствора серной кислоты, напрямую свидетельствует об их химической активности. Чем энергичнее протекает реакция, тем активнее металл.

На основе наблюдений можно расположить металлы в ряд по убыванию их химической активности:

Магний (Mg) > Цинк (Zn) > Железо (Fe) > Медь (Cu)

Магний — самый активный, так как реакция с ним наиболее бурная. Цинк и железо также реагируют с кислотой, но с меньшей скоростью, причем цинк активнее железа. Медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, следовательно, ее активность недостаточна для вытеснения водорода. Этот ряд полностью совпадает с положением металлов в электрохимическом ряду активности.

Ответ: Химическая активность металлов по отношению к кислотам уменьшается в ряду: Mg > Zn > Fe > Cu.