Давайте разберем взаимодействие каждого из предложенных веществ ( \text{Zn, H}_2\text{S, KOH} ) с указанными веществами. Я подробно распишу реакции и объясню, какие реакции протекают и почему.
1. ( \text{Pb(NO}_3)_2 ) — нитрат свинца(II)
Взаимодействие с ( \text{Zn} ):
Нитрат свинца(II) не взаимодействует с цинком в обычных условиях, так как для реакции нужен сильный окислитель или специфические условия (например, кислота).
Взаимодействие с ( \text{H}_2\text{S} ):
Сульфидный ион (( \text{S}^{2-} )) из ( \text{H}_2\text{S} ) реагирует с ионами ( \text{Pb}^{2+} ), образуя нерастворимый осадок сульфида свинца(II):
[
\text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{PbS} \downarrow + 2\text{HNO}_3
]
( \text{PbS} ) — черный осадок.
Взаимодействие с ( \text{KOH} ):
Гидроксид свинца(II) (( \text{Pb(OH)}_2 )) частично растворим в воде, поэтому при добавлении ( \text{KOH} ) образуется малорастворимый осадок:
[
\text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Pb(OH)}_2 \downarrow + 2\text{KNO}_3
]
Но избыток щелочи может растворить ( \text{Pb(OH)}_2 ), образуя комплексное соединение:
[
\text{Pb(OH)}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2[\text{Pb(OH)}_4]
]
2. ( \text{ZnSO}_4 ) — сульфат цинка
Взаимодействие с ( \text{Zn} ):
Свой металл не вытесняет себя из раствора своей же соли, поэтому реакции не будет:
[
\text{Zn} + \text{ZnSO}_4 \nrightarrow
]
Взаимодействие с ( \text{H}_2\text{S} ):
Сульфидный ион (( \text{S}^{2-} )) реагирует с ионами ( \text{Zn}^{2+} ), образуя нерастворимый сульфид цинка:
[
\text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{ZnS} \downarrow + \text{H}_2\text{SO}_4
]
( \text{ZnS} ) — белый осадок.
Взаимодействие с ( \text{KOH} ):
Ионы ( \text{Zn}^{2+} ), содержащиеся в ( \text{ZnSO}_4 ), реагируют с гидроксид-ионами (( \text{OH}^- )), образуя малорастворимый осадок гидроксида цинка:
[
\text{ZnSO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4
]
Однако в избытке щелочи ( \text{Zn(OH)}_2 ) растворяется, образуя тетрагидроксоцинкат калия:
[
\text{Zn(OH)}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2[\text{Zn(OH)}_4]
]
3. ( \text{Na}_2\text{CO}_3 ) — карбонат натрия
Взаимодействие с ( \text{Zn} ):
Металлический цинк не реагирует с карбонатами, так как карбонаты — это соли слабой угольной кислоты, и они не способны окислять металл:
[
\text{Zn} + \text{Na}_2\text{CO}_3 \nrightarrow
]
Взаимодействие с ( \text{H}_2\text{S} ):
( \text{Na}_2\text{CO}_3 ) не взаимодействует с ( \text{H}_2\text{S} ) в обычных условиях.
Взаимодействие с ( \text{KOH} ):
Щелочь (( \text{KOH} )) и карбонат (( \text{Na}_2\text{CO}_3 )) друг с другом не взаимодействуют, так как оба являются солями/щелочами и не вступают в реакцию.
4. ( \text{HCl} ) — хлороводородная кислота
Взаимодействие с ( \text{Zn} ):
Цинк активно реагирует с ( \text{HCl} ), вытесняя водород из кислоты:
[
\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow
]
Образуется хлорид цинка (( \text{ZnCl}_2 )) и выделяется газообразный водород (( \text{H}_2 )).
Взаимодействие с ( \text{H}_2\text{S} ):
( \text{H}_2\text{S} ) взаимодействует с ( \text{HCl} ) только в специфических условиях, при этом возможна диссоциация и образование ионов, но реакции с выделением осадка или газа не происходит.
Взаимодействие с ( \text{KOH} ):
Гидроксид калия (( \text{KOH} )) и соляная кислота (( \text{HCl} )) нейтрализуют друг друга, образуя воду и соль:
[
\text{KOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{KCl} + \text{H}_2\text{O}
]
Итоговые выводы:
- ( \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 ): реагирует с ( \text{H}_2\text{S} ) (осадок ( \text{PbS} )) и с ( \text{KOH} ) (осадок ( \text{Pb(OH)}_2 )).
- ( \text{ZnSO}_4 ): реагирует с ( \text{H}_2\text{S} ) (осадок ( \text{ZnS} )) и ( \text{KOH} ) (осадок ( \text{Zn(OH)}_2 ), растворяется в избытке щелочи).
- ( \text{Na}_2\text{CO}_3 ): реакции с ( \text{Zn, H}_2\text{S, KOH} ) не происходят.
- ( \text{HCl} ): активно реагирует с ( \text{Zn} ) (выделение ( \text{H}_2 )) и нейтрализуется с ( \text{KOH} ).