Хімія. Повторне видання. 8 клас. Григорович

Лабораторний дослід № 4

Взаємодія металів із солями у водному розчині

Обладнання: штатив із пробірками, піпетки.

Реактиви: розчини купрум(ІІ) сульфату, плюмбум(ІІ) нітрату; залізна та цинкова пластинки.

Правила безпеки:

• під час виконання дослідів використовуйте невеликі кількості реактивів;
• остерігайтеся потрапляння реактивів на одяг, шкіру, в очі; у разі потрапляння їдкої речовини її слід негайно змити великою кількістю води.

1. У першу пробірку налийте розчин купрум(ІІ) сульфату, у другу — розчин плюмбум(ІІ) нітрату.

2. У першу пробірку з купрум(ІІ) сульфатом занурте залізну пластину, а в другу — цинкову. Що спостерігаєте? Чи зміняться ознаки реакції, якщо в розчин купрум(ІІ) сульфату опустити цинкову пластину, а в розчин плюмбум(ІІ) нітрату — залізну пластину? А якби в обох випадках використали срібну пластину?

3. Запишіть свої спостереження. Складіть відповідні рівняння реакцій.

4. Зробіть висновок, де обґрунтуйте можливість взаємодії солей із металами з погляду розташування металів у ряду активності.

Висновки

• 1. Усі метали, розміщені в єдиний ряд за зменшенням їх активності, утворюють ряд активності металів. До нього також занесений водень як речовина, відносно якої визначають активність металів.
• 2. Метали, розміщені в ряду активності ліворуч від водню, витісняють його з кислот. Чим лівіше розміщений метал, тим активніше він вступає в реакції.
• 3. Метали можуть витісняти один одного із солі: активніший метал завжди витісняє менш активний. Для проведення таких реакцій із водними розчинами солей не можна використовувати метали, розміщені в ряду активності до магнію, оскільки вони взаємодіятимуть із водою, а не з розчиненою в ній сіллю.

Контрольні запитання

• 1. Яку інформацію містить ряд активності металів Бекетова? За яким принципом у ньому розміщені метали?
• 2. Які метали витісняють водень із кислот? Наведіть приклади.
• 3. За яким принципом необхідно відбирати метали для витіснення інших металів із розчинів солей? із розплавів оксидів?

Завдання для засвоєння матеріалу

1. За яких умов кислоти реагують: а) із металами; б) основами; в) солями? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

2. За яких умов солі реагують: а) із кислотами; б) металами; в) основами? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

3. Шматочки магнію та олова помістили в розчин хлоридної кислоти. У якому випадку реакція відбувається інтенсивніше? Складіть рівняння цих реакцій.

4. У розчин нікель(ІІ) сульфату занурили свинцеву та залізну пластини. У якому випадку реакція відбувається? Відповідь поясніть.

5. Чому для добування міді з розчину купрум(ІІ) сульфату не можна використовувати натрій та калій, адже вони активніші за мідь? Чи можливо їх використовувати для добування міді з розплаву купрум(ІІ) оксиду?

6. Які речовини утворюються в разі взаємодії води: а) з активними металами; б) оксидами активних металічних елементів; в) оксидами неметалічних елементів? Наведіть приклади.

7. Складіть рівняння можливих реакцій:

• a) Mg + H₂SO₄ → ...;
• б) Fe + HBr → ...;
• в) Нg + НСl → ...;
• г) Li + Н₂О → ...;
• д) Sn + Н₂О → ...;
• е) Аg + Н₂О → ...;
• є) FeSO₄ + Sn → ...;
• ж) AgNO₃ + Cu → ...;
• з) NiCl₂ + Al → ...;
• и) CuSO₄ + Hg → ...;
• і) Hg(NO₃)₂ + Cu → ...;
• к) Hg(NO₃)₂ + Ag → ...

8. Із якими з наведених речовин взаємодіє сульфатна кислота: NaNO₃, СО₂, NaOH, AgNO₃, Zn, Ba, CaCO₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, HCl, SiO₂, Fe₂O₃, Hg? Складіть рівняння реакцій.

9. Після занурення цинкової пластини в розчин купрум(IІ) нітрату на пластині виділилася мідь масою 3,2 г. Обчисліть масу цинку, що розчинився в результаті реакції.

10. Обчисліть масу олова, що можна добути взаємодією станум(IІ) оксиду з алюмінієм масою 0,54 кг.

11. Який об'єм водню (н. у.) виділиться, якщо цинк масою 97,5 г повністю прореагує з хлоридною кислотою?

12. Яка кількість речовини сульфатної кислоти необхідна для взаємодії з магнієм масою 12 г? Яка маса солі при цьому утвориться? Який об 'єм газу (н. у.) виділиться?

13. Яку кількість речовини міді можна виділити з розчину купрум(IІ) сульфату, що містить 32 г цієї солі?

14. Суміш магнію масою 6 г і заліза масою 16,8 г обробили достатньою кількістю розчину сульфатної кислоти. Який об'єм водню (н. у.) виділився в результаті реакції?

15. У розчин аргентум(І) нітрату масою 85 г із масовою часткою солі 2% занурили цинкову пластинку. Обчисліть масу срібла, що виділиться на пластинці після закінчення реакції. Обчисліть, як зміниться маса пластинки порівняно з її початковою масою.

16*. Запропонуйте, як за допомогою хімічних реакцій розділити суміш міді та заліза.

17*. Які з наведених речовин взаємодіють із водою: Na, Ba, Fe, Fe₂O₃, H₂SO₄, NaOH, CaO, ZnO? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

18*. Алюміній — досить активний метал, але вироби з алюмінію зберігаються на повітрі без видимих ознак псування. Якщо зачищений виріб з алюмінію, наприклад ложку або виделку, на деякий час помістити в розчин меркурій(II) нітрату, він покривається сріблястим нальотом. Оброблений у такий спосіб виріб у разі зберігання на повітрі за досить короткий час перетворюється на сірий порошок, серед якого можна спостерігати сріблясті кульки. Поясніть, чому можуть відбуватися такі зміни, з хімічної точки зору. Складіть відповідні рівняння реакцій.