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

1. При помощи универсальной индикаторной бумаги определите pH раствора гидроксида натрия. Составьте уравнение диссоциации гидроксида натрия.

При помощи универсальной индикаторной бумаги pH раствора гидроксида натрия (NaOH) будет в диапазоне 13-14, что соответствует сильной щелочной среде. Это связано с тем, что гидроксид натрия является сильным основанием.

Уравнение диссоциации гидроксида натрия:

NaOH (водн.р-р) $\rightarrow$ Na$^+$ (водн.р-р) + OH$^-$ (водн.р-р)

Ответ:

pH раствора NaOH $\approx$ 13-14. NaOH $\rightarrow$ Na$^+$ + OH$^-$

2. К раствору щелочи объемом 1–2 см$^3$ добавьте две капли раствора фенолфталеина и небольшими порциями приливайте раствор серной кислоты до появления признаков реакции. Укажите признак химической реакции, по которому можно определить, что вы нейтрализовали щелочь. Как изменилась концентрация гидроксид-ионов в растворе после добавления кислоты?

Признаком химической реакции, по которому можно определить, что щелочь нейтрализована, является обесцвечивание раствора. Изначально, в щелочной среде фенолфталеин придает раствору малиновую (или розовую) окраску. При добавлении серной кислоты происходит реакция нейтрализации, и по мере достижения нейтральной или слабокислой среды раствор становится бесцветным.

После добавления кислоты концентрация гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе значительно уменьшилась. Это происходит из-за реакции нейтрализации, в ходе которой гидроксид-ионы из щелочи взаимодействуют с ионами водорода ($H^+$) из кислоты, образуя воду:

H$^+$ + OH$^-$ $\rightarrow$ H$_2$O

Ответ: Признак реакции: обесцвечивание малинового раствора. Концентрация гидроксид-ионов уменьшилась.

3. Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Реакция нейтрализации гидроксида натрия серной кислотой:

Молекулярное уравнение:

2NaOH(aq) + H$_2$SO$_4$(aq) $\rightarrow$ Na$_2$SO$_4$(aq) + 2H$_2$O(l)

Полное ионное уравнение:

2Na$^+$(aq) + 2OH$^-$(aq) + 2H$^+$(aq) + SO$_4^{2-}$(aq) $\rightarrow$ 2Na$^+$(aq) + SO$_4^{2-}$(aq) + 2H$_2$O(l)

Сокращенное ионное уравнение:

2OH$^-$(aq) + 2H$^+$(aq) $\rightarrow$ 2H$_2$O(l)

или

OH$^-$(aq) + H$^+$(aq) $\rightarrow$ H$_2$O(l)

Ответ:

Молекулярное: 2NaOH + H$_2$SO$_4$ $\rightarrow$ Na$_2$SO$_4$ + 2H$_2$O

Полное ионное: 2Na$^+$ + 2OH$^-$ + 2H$^+$ + SO$_4^{2-}$ $\rightarrow$ 2Na$^+$ + SO$_4^{2-}$ + 2H$_2$O

Сокращенное ионное: OH$^-$ + H$^+$ $\rightarrow$ H$_2$O

4. В пробирку с раствором хлорида железа(III) по каплям прибавляйте раствор гидроксида натрия до появления признаков реакции, которые отметьте на рисунке, укажите формулы веществ.

Признаком реакции будет образование бурого (коричнево-красного) осадка гидроксида железа(III).

Формулы веществ на рисунке:

Верхняя колба-капельница: NaOH

Нижняя пробирка (начальное вещество): FeCl$_3$

Нижняя пробирка (продукты, основной признак реакции): (Формула) Fe(OH)$_3$ (осадок), (Формула) NaCl (в растворе)

Ответ:

Признак реакции: образование бурого осадка.

Верх: NaOH

Слева: FeCl$_3$

Справа (сверху): Fe(OH)$_3$ (осадок)

Справа (снизу): NaCl

5. Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Реакция между хлоридом железа(III) и гидроксидом натрия:

Молекулярное уравнение:

FeCl$_3$(aq) + 3NaOH(aq) $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$(s) $\downarrow$ + 3NaCl(aq)

Полное ионное уравнение:

Fe$^{3+}$(aq) + 3Cl$^-$(aq) + 3Na$^+$(aq) + 3OH$^-$(aq) $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$(s) $\downarrow$ + 3Na$^+$(aq) + 3Cl$^-$(aq)

Сокращенное ионное уравнение:

Fe$^{3+}$(aq) + 3OH$^-$(aq) $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$(s) $\downarrow$

Ответ:

Молекулярное: FeCl$_3$ + 3NaOH $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$ $\downarrow$ + 3NaCl

Полное ионное: Fe$^{3+}$ + 3Cl$^-$ + 3Na$^+$ + 3OH$^-$ $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$ $\downarrow$ + 3Na$^+$ + 3Cl$^-$

Сокращенное ионное: Fe$^{3+}$ + 3OH$^-$ $\rightarrow$ Fe(OH)$_3$ $\downarrow$

6. Сделайте вывод о свойствах щелочей как электролитов с учетом результатов исследования.

На основе проведенных исследований можно сделать вывод, что щелочи (гидроксиды щелочных металлов, например, NaOH) являются сильными электролитами. Это означает, что они практически полностью диссоциируют в водных растворах на ионы ($Na^+$ и $OH^-$ в случае NaOH). Наличие большого количества свободных ионов в растворе объясняет высокую электропроводность щелочей. Благодаря диссоциации на ионы, щелочи активно участвуют в ионно-обменных реакциях:

• Взаимодействуют с кислотами в реакции нейтрализации, образуя воду и соль (например, $H^+$ + $OH^-$ $\rightarrow$ $H_2O$).
• Взаимодействуют с солями металлов, образуя нерастворимые гидроксиды металлов в виде осадка (например, $Fe^{3+}$ + $3OH^-$ $\rightarrow$ $Fe(OH)_3$).

Таким образом, сильная диссоциация и образование ионов являются ключевыми свойствами щелочей как электролитов, определяющими их химическую активность в растворах.

Ответ: Щелочи являются сильными электролитами, так как полностью диссоциируют в водных растворах на ионы, обеспечивая высокую электропроводность и активно участвуя в ионно-обменных реакциях (нейтрализация, осаждение нерастворимых гидроксидов).