Цинк и кадмий | Задания 393; 396; 398; 403

Подробности
Категория: Химия-Шиманович

Электронные и молекулярные уравнения реакций цинка и кадмия

 

 

 

Задание 393.
Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций цинка: а) с раствором гидроксида натрия; б) с концентрированной серной кислотой, учитывая восстановление серы до нулевой степени окисления.
Решение:

Уравнения реакций цинка

а) с раствором гидроксида натрия

Уравнения электронного баланса:

цинк, кадмий

Ионно-молекулярное уравнение:

Zn0  + 2H+ = Zn2+ + H20

Молекулярное уравнение реакции:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑

б) с концентрированной серной кислотой

Уравнения электронного баланса:

цинк, кадмий

Ионно-молекулярное уравнение:

3Zn0  + S6+ = 3Zn2+ + S0

Задание: 396
Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:
Cd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2→ [Cd(NH3)6](OH)2→ CdSO4
Решение:
Уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Cd → Cd(NO3)2 → Cd(OH)2 → [Cd(NH3)6](OH)2 → CdSO4

будут иметь вид:

а) 4Cd + 10HNO3 = 4Cd(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O;

б) Cd(NO3)2 + 2NaOH = Cd(OH)2 + 2NaNO3;

в) Cd(OH)2 + 6NH3 = [Cd(NH3)6](OH)2;

г) [Cd(NH3)6](OH)2 + H2SO4 = CdSO4 + 6NH3↑+ 2H2O

Задание 398
К какому классу соединений относятся вещества, полученные при действии избытка гидроксида натрия на растворы ZnCl2, CdCl2, HgCl2? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций.
Решение:
При действии на растворы ZnCl2 и CdCl2 избытка гидроксида натрия сначала образуются соответственно нерастворимые Zn(OH)2 и Cd(OH):

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaCl (молекулярная форма);
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ (ионно-молекулярная форма);
CdCl2 + 2NaOH = Cd(OH)2↓ + 2NaCl (молекулярная форма);
Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2↓ (ионно-молекулярная форма).

Осадок гидроксида цинка как амфотерное основание растворяется в избытке гидроксида натрия с образованием комплексного иона [Zn(OH)4]2-:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (молекулярная форма);
Zn(OH)2 + 2OH- = [Zn(OH)4]2- (ионно-молекулярная форма).

Гидроксид кадмия в отличие от гидроксида цинка не обладает ярко выраженными амфотерными свойствами, поэтому в избытке гидроксида натрия не растворяется.

При действии щелочей на растворы солей Hg2+ выделяется высокодисперсный жёлтый осадок HgO:

HgCl2 + 2NaOH = HgO↓ + 2NaCl + H2O (молекулярная форма);
Hg2+ + 2OH- = HgO↓ + H2O (ионно-молекулярная форма).

Задание 403
На гидроксиды цинка и кадмия подействовали избытком растворов серной кислоты, гидроксида натрия и аммиака. Какие соединения цинка и кадмия образуются в каждой из этих реакций? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения ре-акций?
Решение:
Гидроксиды цинка и кадмия амфотерные соединения, только амфотерные свойства у Cd(OH)2 выражены слабее, чем у  Zn(OH)2. 

а) При действии кислот на Cd(OH)2  и  Zn(OH)2 образуются соответствующие соли:

Zn(OH)2 + H2SO4 + 2H2O = [Zn(H2O)4]SO4 (молекулярная форма);
Zn(OH)2 + 2Н+ + 2Н2О = [Zn(H2O)4]2+ (ионно-молекулярная форма);
Сd(OH)2 + H2SO4 = CdSO4 (молекулярная форма);
Cd(OH)2 + 2Н+ = Cd2+ + 2H2O (ионно-молекулярная форма).

б) При действии сильного основания на Zn(OH)2 образуется комплексная соль Na2[Zn(OH)4]:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (молекулярная форма);
Zn(OH)2 + 2OH- = [Zn(OH)4]2- (ионно-молекулярная форма).

Амфотерные свойства у Cd(OH)2 выражены гораздо слабее, чем у Zn(OH)2, поэтому гидроксид кадмия в избытке щёлочи не растворяется, но при длительном кипячении в растворе щёлочи гидроксид кадмия растворяется с образованием гексагидроксокадмиат(II)-ионы [Сd(OH)6]4-:

Cd(OH)2 + 4NaOH = Na4[Cd(OH)6] (молекулярная форма);
Cd(OH)2 + 4OH- = [Cd(OH)4]4- (ионно-молекулярная форма).

в) При действии избытком раствора аммиака на гидроксиды цинка и кадмия образуются комплексные соединения:

Zn(OH)2 + 4NH3 + 2H2O = [Zn(NH3)4(H2O)2](OH)2 (молекулярная форма);
Zn(OH)2 + 4NH3 + 2H2O = [Zn(NH3)4(H2O)2]2+ + 2OH- (ионно-молекулярная форма);
Cd(OH)2 + 4NH3 + 2H2O = [Cd(NH3)4(H2O)2](OH)2 (молекулярная форма);
Cd(OH)2 + 4NH3 + 2H2O = [Cd(NH3)4(H2O)2]2+ + 2OH- (ионно-молекулярная форма)