Номер 2, страница 6 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Задание 1 Это задание описывает цель лабораторной работы по изучению свойств кислот, оснований и солей в свете теории электролитической диссоциации. Оно не является задачей, требующей конкретного решения или вычислений, а скорее формулирует образовательные задачи практической работы. Ответ: Цель лабораторной работы сформулирована.

Задание 2 В данном задании приведен перечень оборудования и реактивов, необходимых для выполнения лабораторной работы. Этот перечень является информационным блоком и не требует решения или вычислений. Ответ: Перечень оборудования и реактивов приведен.

Задание 3

1. Определение pH раствора хлороводородной кислоты (HCl)
Хлороводородная кислота (HCl) является сильной кислотой, которая полностью диссоциирует в водном растворе. Поэтому ее раствор будет иметь низкое значение pH.
Для определения pH с помощью универсальной индикаторной бумаги следует окунуть небольшой кусочек бумаги в раствор и сравнить изменившийся цвет с эталонной шкалой pH, прилагающейся к индикаторной бумаге.
Наблюдение: Универсальная индикаторная бумага окрасится в красный или оранжево-красный цвет, соответствующий низким значениям pH.

Вывод: Раствор является сильнокислотным. Ответ: pH раствора HCl будет низким (примерно 1-2), что указывает на сильнокислотную среду.

2. Реакция серной кислоты с цинком
Реакция цинка с разбавленной серной кислотой относится к реакциям замещения, при этом выделяется газообразный водород и образуется сульфат цинка.
Уравнение реакции: $Zn (тв.) + H_2SO_4 (р-р) \rightarrow ZnSO_4 (р-р) + H_2 (г)$
Признаки реакции:
- Наблюдается растворение гранул цинка.
- Происходит интенсивное выделение пузырьков газа (водорода).
Тепловой эффект: Эта реакция является экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты.

Вывод: Уголок пробирки будет оставаться горячим (пробирка нагреется) по времени протекания реакции, указывая на выделение тепла. Ответ: Наблюдается растворение цинка и выделение газа ($H_2$); пробирка нагревается.

3. Нейтрализация щелочи кислотой с индикатором
Реакция нейтрализации - это взаимодействие кислоты и основания (щелочи), в результате которого образуется соль и вода. Индикатор используется для определения точки эквивалентности (точки нейтрализации), когда кислота и щелочь прореагировали полностью.
Пример: Нейтрализация гидроксида натрия (щелочи) хлороводородной кислотой.
Молекулярное уравнение реакции: $NaOH (р-р) + HCl (р-р) \rightarrow NaCl (р-р) + H_2O (ж)$
Ионное уравнение реакции: $Na^{+} (р-р) + OH^{-} (р-р) + H^{+} (р-р) + Cl^{-} (р-р) \rightarrow Na^{+} (р-р) + Cl^{-} (р-р) + H_2O (ж)$
Сокращенное ионное уравнение: $OH^{-} (р-р) + H^{+} (р-р) \rightarrow H_2O (ж)$
Признаки: Если в качестве индикатора использовать фенолфталеин, который в щелочной среде окрашен в малиновый цвет, то при добавлении кислоты и достижении точки нейтрализации раствор станет бесцветным. Если использовать лакмус, то он изменит цвет с синего (в щелочной среде) на фиолетовый (в нейтральной). Ответ: При добавлении кислоты к раствору щелочи с индикатором произойдет изменение цвета индикатора при достижении точки нейтрализации, образуется соль и вода.

4. Реакции металлов с кислотами
Из списка доступных металлов (медь, цинк, магний) и кислот (серная, хлороводородная) можно провести следующие реакции:
- Реакции активных металлов (магний, цинк) с разбавленными кислотами:
  а) Магний с хлороводородной кислотой:
   $Mg (тв.) + 2HCl (р-р) \rightarrow MgCl_2 (р-р) + H_2 (г)$
   Признаки: активное выделение газа, растворение металла.
  б) Цинк с серной кислотой (разбавленной):
   $Zn (тв.) + H_2SO_4 (р-р) \rightarrow ZnSO_4 (р-р) + H_2 (г)$
   Признаки: выделение газа, растворение металла.
- Медь не будет реагировать с разбавленными хлороводородной и серной кислотами, так как медь находится после водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов и не может вытеснить его из кислоты.

Ответ: Магний и цинк будут активно реагировать с HCl и $H_2SO_4$ (разб.) с выделением водорода. Медь с этими кислотами реагировать не будет.

Задание 4
Подберем пары веществ для различных типов химических реакций из предложенного списка реагентов: медь (Cu), цинк (Zn), магний (Mg), карбонат кальция ($CaCO_3$), карбонат калия ($K_2CO_3$), сульфат калия ($K_2SO_4$), гидроксид натрия (NaOH), хлорид железа(III) ($FeCl_3$), хлорид бария ($BaCl_2$, как пример растворимой соли бария, если в списке "сульфата бария" подразумевалось это), серная кислота ($H_2SO_4$), хлороводородная кислота (HCl).

1. Реакция замещения (окислительно-восстановительная реакция)
Пример: Взаимодействие цинка с раствором хлорида железа(III).
Молекулярное уравнение: $Zn (тв.) + 2FeCl_3 (р-р) \rightarrow ZnCl_2 (р-р) + 2FeCl_2 (р-р)$
Ионное уравнение: $Zn^{0} (тв.) + 2Fe^{+3} (р-р) \rightarrow Zn^{+2} (р-р) + 2Fe^{+2} (р-р)$
Схема электронного баланса:
Окисление: $Zn^{0} - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ (цинк - восстановитель)
Восстановление: $Fe^{+3} + 1e^- \rightarrow Fe^{+2}$ (ион железа(III) - окислитель) | $2$ (для баланса электронов)
Признаки: растворение цинка, изменение цвета раствора (из желто-коричневого $FeCl_3$ в бледно-зеленый $FeCl_2$). Ответ: Пример замещения: $Zn + 2FeCl_3 \rightarrow ZnCl_2 + 2FeCl_2$. Электронный баланс показан.

2. Реакция обмена (реакция нейтрализации)
Пример: Взаимодействие гидроксида натрия с серной кислотой.
Молекулярное уравнение: $2NaOH (р-р) + H_2SO_4 (р-р) \rightarrow Na_2SO_4 (р-р) + 2H_2O (ж)$
Ионное уравнение: $2Na^{+} (р-р) + 2OH^{-} (р-р) + 2H^{+} (р-р) + SO_4^{-2} (р-р) \rightarrow 2Na^{+} (р-р) + SO_4^{-2} (р-р) + 2H_2O (ж)$
Сокращенное ионное уравнение: $OH^{-} (р-р) + H^{+} (р-р) \rightarrow H_2O (ж)$
Признаки: Отсутствие видимых изменений, если не использовать индикатор. С индикатором - изменение цвета. Ответ: Пример нейтрализации: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$. Ионные уравнения показаны.

3. Реакция обмена (с образованием осадка)
Пример: Взаимодействие хлорида железа(III) с гидроксидом натрия.
Молекулярное уравнение: $FeCl_3 (р-р) + 3NaOH (р-р) \rightarrow Fe(OH)_3 (осадок) + 3NaCl (р-р)$
Ионное уравнение: $Fe^{+3} (р-р) + 3Cl^{-} (р-р) + 3Na^{+} (р-р) + 3OH^{-} (р-р) \rightarrow Fe(OH)_3 (осадок) + 3Na^{+} (р-р) + 3Cl^{-} (р-р)$
Сокращенное ионное уравнение: $Fe^{+3} (р-р) + 3OH^{-} (р-р) \rightarrow Fe(OH)_3 (осадок)$
Признаки: Образование бурого студенистого осадка гидроксида железа(III). Ответ: Пример реакции обмена с осадком: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 + 3NaCl$. Ионные уравнения показаны.

4. Реакция обмена (с образованием газа)
Пример: Взаимодействие карбоната калия с хлороводородной кислотой.
Молекулярное уравнение: $K_2CO_3 (р-р) + 2HCl (р-р) \rightarrow 2KCl (р-р) + H_2O (ж) + CO_2 (г)$
Ионное уравнение: $2K^{+} (р-р) + CO_3^{-2} (р-р) + 2H^{+} (р-р) + 2Cl^{-} (р-р) \rightarrow 2K^{+} (р-р) + 2Cl^{-} (р-р) + H_2O (ж) + CO_2 (г)$
Сокращенное ионное уравнение: $CO_3^{-2} (р-р) + 2H^{+} (р-р) \rightarrow H_2O (ж) + CO_2 (г)$
Признаки: Выделение пузырьков газа (углекислого газа). Ответ: Пример реакции обмена с газом: $K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2$. Ионные уравнения показаны.

5. Реакция обмена (с образованием нерастворимой соли - осадка)
Пример: Взаимодействие сульфата калия с хлоридом бария. (Предполагается, что "сульфата бария" в списке реагентов подразумевает использование растворимой соли бария, например, хлорида бария, для реакции образования осадка сульфата бария).
Молекулярное уравнение: $K_2SO_4 (р-р) + BaCl_2 (р-р) \rightarrow BaSO_4 (осадок) + 2KCl (р-р)$
Ионное уравнение: $2K^{+} (р-р) + SO_4^{-2} (р-р) + Ba^{+2} (р-р) + 2Cl^{-} (р-р) \rightarrow BaSO_4 (осадок) + 2K^{+} (р-р) + 2Cl^{-} (р-р)$
Сокращенное ионное уравнение: $SO_4^{-2} (р-р) + Ba^{+2} (р-р) \rightarrow BaSO_4 (осадок)$
Признаки: Образование белого мелкокристаллического осадка сульфата бария. Ответ: Пример реакции обмена с осадком: $K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 + 2KCl$. Ионные уравнения показаны.