Номер 415, страница 83 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

415. Приведите молекулярные уравнения химических реакций между цинком и разбавленным водным раствором:

а) серной кислоты;

б) азотной кислоты;

в) хлороводорода.

Решение

а) серной кислоты;

Цинк (Zn) — это металл, который в электрохимическом ряду напряжений металлов стоит до водорода. Это означает, что он способен вытеснять водород из разбавленных кислот-неокислителей, к которым относится разбавленная серная кислота ($H_2SO_4$). В результате этой реакции замещения образуется соль — сульфат цинка ($ZnSO_4$) — и выделяется газообразный водород ($H_2$). Молекулярное уравнение реакции сбалансировано и выглядит следующим образом:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

б) азотной кислоты;

Азотная кислота ($HNO_3$) является сильной кислотой-окислителем. В отличие от кислот-неокислителей, при ее взаимодействии с металлами (за исключением самых неактивных) восстанавливается не водород, а атом азота из нитрат-иона ($NO_3^−$). Продукты восстановления азота зависят от активности металла и концентрации кислоты. Цинк — достаточно активный металл. При его реакции с разбавленной азотной кислотой атом азота со степенью окисления +5 может восстанавливаться до различных соединений. Одним из наиболее вероятных продуктов для разбавленной кислоты является нитрат аммония ($NH_4NO_3$), где азот имеет степень окисления -3. Цинк при этом окисляется, образуя нитрат цинка ($Zn(NO_3)_2$). Уравнение реакции:

$4Zn + 10HNO_3 (\text{разб.}) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O$

Ответ: $4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O$

в) хлороводорода.

Водный раствор хлороводорода — это соляная (или хлороводородная) кислота ($HCl$). Как и разбавленная серная кислота, она является кислотой-неокислителем. Цинк, как металл, стоящий левее водорода в ряду активности, вступает с ней в реакцию замещения. Цинк вытесняет водород из кислоты, в результате чего образуется соль — хлорид цинка ($ZnCl_2$) — и выделяется водород в виде газа ($H_2$). Для уравнивания числа атомов хлора и водорода перед HCl необходимо поставить коэффициент 2.

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

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