ГДЗ по Химии 8 Класс Лабораторная работа 34 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Возьмите три пробирки. В 1-ю пробирку поместите кусочек железной проволоки (скрепку), во 2-ю — свинцовую пластину, а в 3-ю — медную проволоку.

Налейте в 1-ю и во 2-ю пробирки по 2—3 мл раствора сульфата меди (II), а в 3-ю — раствор сульфата железа (II).

Через 5 мин извлеките с помощью пинцета металлические предметы из растворов и рассмотрите их.

Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Сделайте вывод о том, в какой из пробирок произошла химическая реакция.

Сделайте вывод об условиях, при которых растворы солей взаимодействуют с металлами.

1. Реакция в первой пробирке:
\( CuSO_4 + Fe \rightarrow Cu + FeSO_4 \)
Ионное уравнение:
\( Cu^{2+} + Fe \rightarrow Cu + Fe^{2+} \)

2. Реакция во второй пробирке:
\( CuSO_4 + Pb \neq Cu + PbSO_4 \)
Реакция не протекает, так как образующийся сульфат свинца (\( PbSO_4 \)) нерастворим и образует на поверхности свинцовой пластины защитную плёнку, препятствующую дальнейшему взаимодействию.

3. Реакция в третьей пробирке:
\( FeSO_4 + Cu \neq \)
Реакция отсутствует, так как медь менее активна, чем железо, и не способна вытеснить железо из его соли.

Вывод:
Реакция протекает только в первой пробирке. Железная проволока покрывается золотисто-красным налётом меди, что подтверждает вытеснение меди железом.

Общие условия взаимодействия:
Растворы солей вступают в реакцию с металлами, которые обладают большей химической активностью, чем металл, входящий в состав соли. Каждый металл способен вытеснить из раствора соли другой металл, находящийся правее его в электрохимическом ряду напряжений.

Цель опыта:
Проверить возможность протекания химических реакций между растворами солей и металлами, а также определить условия, при которых такие реакции происходят.

1. Реакция в первой пробирке (железная проволока + раствор сульфата меди):

— Суть реакции:
Железо (\( Fe \)) взаимодействует с сульфатом меди (\( CuSO_4 \)), так как железо более активно, чем медь. В результате происходит вытеснение меди из раствора её соли, и на поверхности железной проволоки образуется налёт меди (\( Cu \)). Раствор при этом меняет цвет с голубого (характерного для \( Cu^{2+} \)) на бледно-зелёный (из-за появления \( Fe^{2+} \)).

— Молекулярное уравнение реакции:
\(
CuSO_4 + Fe \rightarrow Cu + FeSO_4
\)
Здесь \( CuSO_4 \) (сульфат меди) реагирует с железом (\( Fe \)), образуя металлическую медь (\( Cu \)) и растворимый сульфат железа (\( FeSO_4 \)).

— Ионное уравнение реакции:
\(
Cu^{2+} + Fe \rightarrow Cu + Fe^{2+}
\)
В этом уравнении показано, что ионы меди (\( Cu^{2+} \)) восстанавливаются до металлической меди (\( Cu \)), а атомы железа окисляются до ионов железа
(\( Fe^{2+} \)).

— Наблюдение:
На железной проволоке появляется золотисто-красный налёт меди.

2. Реакция во второй пробирке (свинцовая пластина + раствор сульфата меди):

— Суть реакции:
Теоретически свинец (\( Pb \)) может вытеснить медь (\( Cu \)), так как он расположен левее меди в электрохимическом ряду напряжений. Однако в данном случае реакция прекращается сразу после образования на поверхности свинца нерастворимого слоя сульфата свинца (\( PbSO_4 \)). Этот слой препятствует дальнейшему взаимодействию.

— Молекулярное уравнение реакции:
\(
CuSO_4 + Pb \neq Cu + PbSO_4
\)
Реакция не идёт до конца из-за образования защитной плёнки \( PbSO_4 \).

— Ионное уравнение:
Реакция отсутствует, так как процесс блокируется на начальном этапе.

— Наблюдение:
На свинцовой пластине появляется белёсый налёт \( PbSO_4 \), но дальнейшего взаимодействия не происходит.

3. Реакция в третьей пробирке (медная проволока + раствор сульфата железа):

— Суть реакции:
Медь (\( Cu \)) не способна вытеснить железо (\( Fe \)) из его соли, так как медь менее активна, чем железо. Поэтому никакой реакции не происходит.

— Молекулярное уравнение реакции:
\(
FeSO_4 + Cu \neq
\)

— Ионное уравнение:
Реакция отсутствует, так как медь не может окислиться для вытеснения железа.

— Наблюдение:
Никаких изменений в растворе или на поверхности медной проволоки не наблюдается.

Выводы:

1. Реакция протекает только в первой пробирке.
Железо (\( Fe \)) вытесняет медь (\( Cu \)) из её соли, так как железо более активно, чем медь. Это подтверждается появлением золотисто-красного налёта меди на поверхности железной проволоки.

2. Во второй пробирке реакция не идёт до конца.
Образующийся на свинце слой нерастворимого сульфата свинца (\( PbSO_4 \)) блокирует дальнейшее взаимодействие.

3. В третьей пробирке реакция отсутствует.
Медь (\( Cu \)) менее активна, чем железо (\( Fe \)), поэтому она не может вытеснить его из раствора соли.

Общие условия взаимодействия:

Растворы солей вступают в реакцию с металлами только в том случае, если металл, добавляемый в раствор, обладает большей химической активностью, чем металл, входящий в состав соли.

Правило:
Каждый металл может вытеснять из раствора соли другой металл, который расположен правее его в электрохимическом ряду напряжений.