Номер 1, страница 15 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Задание 1

1. Составьте уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Молекулярное уравнение: $\text{Na}_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + \text{Ba(NO}_3)_2 (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NaNO}_3 (\text{aq})$
Полное ионное уравнение: $2\text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + \text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow$
На рисунке:

• Формула в верхней левой пробирке: $\text{Na}_2\text{SO}_4$
• Формула в верхней правой пробирке: $\text{Ba(NO}_3)_2$
• Формула вещества, стекающего из верхней пробирки: $\text{Na}_2\text{SO}_4$ (или $\text{Ba(NO}_3)_2$)
• Формула в нижней левой пробирке (после реакции): $\text{BaSO}_4$ (осадок) и $\text{NaNO}_3$ (в растворе)
• Формула в нижней правой пробирке (после реакции): $\text{BaSO}_4$ (осадок) и $\text{NaNO}_3$ (в растворе)

Признак химической реакции: образование белого творожистого осадка сульфата бария ($\text{BaSO}_4$).

Ответ: Уравнения химической реакции и признак указаны выше.

2. Сделайте вывод о свойствах солей как электролитов.

Вывод: Большинство солей являются сильными электролитами, что означает их полную диссоциацию на ионы в водных растворах. Именно благодаря этому свойству они могут проводить электрический ток и вступать в реакции ионного обмена, приводящие к образованию нерастворимых веществ, газов или малодиссоциирующих соединений.

Ответ: Соли являются сильными электролитами, полностью диссоциирующими на ионы в растворе.

Задание 2

Уравнение электролитической диссоциации хлорида аммония: $\text{NH}_4\text{Cl} (\text{aq}) \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{Cl}^- (\text{aq})$

Результаты исследования:

Определяемый ион: Анион $\text{Cl}^-$
Реактив: $\text{AgNO}_3$
Признаки химических реакций: Выпадение белого творожистого осадка, нерастворимого в азотной кислоте ($\text{AgCl}$).

Определяемый ион: Катион $\text{NH}_4^+$
Реактив: $\text{NaOH}$
Признаки химических реакций: При нагревании выделяется газ с резким характерным запахом аммиака ($\text{NH}_3$), который окрашивает влажную красную лакмусовую бумажку в синий цвет.

1. Составьте уравнение химической реакции определения хлорид-иона в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Молекулярное уравнение: $\text{NH}_4\text{Cl} (\text{aq}) + \text{AgNO}_3 (\text{aq}) \rightarrow \text{AgCl} (\text{s}) \downarrow + \text{NH}_4\text{NO}_3 (\text{aq})$
Полное ионное уравнение: $\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{Cl}^- (\text{aq}) + \text{Ag}^+ (\text{aq}) + \text{NO}_3^- (\text{aq}) \rightarrow \text{AgCl} (\text{s}) \downarrow + \text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{NO}_3^- (\text{aq})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{Ag}^+ (\text{aq}) + \text{Cl}^- (\text{aq}) \rightarrow \text{AgCl} (\text{s}) \downarrow$

Ответ: Уравнения приведены выше.

2. Составьте уравнение химической реакции определения катиона аммония в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Молекулярное уравнение: $\text{NH}_4\text{Cl} (\text{aq}) + \text{NaOH} (\text{aq}) \xrightarrow{t} \text{NaCl} (\text{aq}) + \text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$
Полное ионное уравнение: $\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{Cl}^- (\text{aq}) + \text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{t} \text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{Cl}^- (\text{aq}) + \text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{t} \text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$

Ответ: Уравнения приведены выше.

3. Сделайте вывод о возможности обнаружения ионов в растворах.

Вывод: Ионы в растворах можно однозначно обнаружить при помощи специфических качественных реакций. Эти реакции характеризуются ярко выраженными признаками (образование осадка, выделение газа, изменение цвета раствора и т.д.), что позволяет идентифицировать наличие определенных ионов.

Ответ: Обнаружение ионов в растворах возможно с помощью специфических качественных реакций.

Задание 3

Уравнение электролитической диссоциации фосфата калия: $\text{K}_3\text{PO}_4 (\text{aq}) \rightleftharpoons 3\text{K}^+ (\text{aq}) + \text{PO}_4^{3-} (\text{aq})$
Уравнение электролитической диссоциации карбоната калия: $\text{K}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) \rightleftharpoons 2\text{K}^+ (\text{aq}) + \text{CO}_3^{2-} (\text{aq})$

Результаты исследования:

Вещество: Фосфат калия ($\text{K}_3\text{PO}_4$)
Реактив на фосфат-ион: $\text{AgNO}_3$
Признаки химических реакций: Выпадение желтого осадка ($\text{Ag}_3\text{PO}_4$).
Реактив на карбонат-ион: ---
Признаки химических реакций: ---

Вещество: Карбонат калия ($\text{K}_2\text{CO}_3$)
Реактив на фосфат-ион: ---
Признаки химических реакций: ---
Реактив на карбонат-ион: $\text{HCl}$
Признаки химических реакций: Выделение бесцветного газа ($\text{CO}_2$) с бурным шипением, который при пропускании через известковую воду ($\text{Ca(OH)}_2$) вызывает ее помутнение.

1. Составьте уравнение химической реакции определения фосфат-иона в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Молекулярное уравнение: $\text{K}_3\text{PO}_4 (\text{aq}) + 3\text{AgNO}_3 (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow + 3\text{KNO}_3 (\text{aq})$
Полное ионное уравнение: $3\text{K}^+ (\text{aq}) + \text{PO}_4^{3-} (\text{aq}) + 3\text{Ag}^+ (\text{aq}) + 3\text{NO}_3^- (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow + 3\text{K}^+ (\text{aq}) + 3\text{NO}_3^- (\text{aq})$
Сокращенное ионное уравнение: $3\text{Ag}^+ (\text{aq}) + \text{PO}_4^{3-} (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow$

Ответ: Уравнения приведены выше.

2. Составьте уравнение химической реакции определения карбонат-иона в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Молекулярное уравнение: $\text{K}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) + 2\text{HCl} (\text{aq}) \rightarrow 2\text{KCl} (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O} (\text{l}) + \text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$
Полное ионное уравнение: $2\text{K}^+ (\text{aq}) + \text{CO}_3^{2-} (\text{aq}) + 2\text{H}^+ (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq}) \rightarrow 2\text{K}^+ (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O} (\text{l}) + \text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{CO}_3^{2-} (\text{aq}) + 2\text{H}^+ (\text{aq}) \rightarrow \text{H}_2\text{O} (\text{l}) + \text{CO}_2 (\text{g}) \uparrow$

Ответ: Уравнения приведены выше.

3. Сделайте вывод о возможности обнаружения ионов в растворах.

Вывод: Качественные реакции являются надежным инструментом для идентификации различных ионов в растворах. Наблюдаемые признаки реакций, такие как образование осадков, выделение газов или изменение цвета, позволяют точно определить присутствие того или иного иона.

Ответ: Обнаружение ионов в растворах возможно с помощью специфических качественных реакций.

Задание 4

Дано: Пробирка 1: Нитрат кальция (кальциевая селитра), $\text{Ca(NO}_3)_2$ Пробирка 2: Сульфат аммония, $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ Реактивы: Гидроксид натрия ($\text{NaOH}$), Хлорид бария ($\text{BaCl}_2$), Карбонат натрия ($\text{Na}_2\text{CO}_3$).

Найти: Определить вещества в пробирках с помощью качественных реакций.

Решение:

Проверка растворимости: Обе соли - нитрат кальция и сульфат аммония - хорошо растворимы в воде.

Результаты исследований:

№ пробирки: 1
Название и формула вещества: Нитрат кальция, $\text{Ca(NO}_3)_2$
Растворимость: Растворим
Реактив: Гидроксид натрия ($\text{NaOH}$)
Определяемый ион: $\text{Ca}^{2+}$
Признаки химических реакций: Выпадение белого студенистого осадка ($\text{Ca(OH)}_2$).
Реактив: Хлорид бария ($\text{BaCl}_2$)
Определяемый ион: ---
Признаки химических реакций: ---
Реактив: Карбонат натрия ($\text{Na}_2\text{CO}_3$)
Определяемый ион: $\text{Ca}^{2+}$
Признаки химических реакций: Выпадение белого осадка ($\text{CaCO}_3$).

№ пробирки: 2
Название и формула вещества: Сульфат аммония, $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$
Растворимость: Растворим
Реактив: Гидроксид натрия ($\text{NaOH}$)
Определяемый ион: $\text{NH}_4^+$
Признаки химических реакций: При нагревании выделяется газ с резким запахом аммиака ($\text{NH}_3$).
Реактив: Хлорид бария ($\text{BaCl}_2$)
Определяемый ион: $\text{SO}_4^{2-}$
Признаки химических реакций: Выпадение белого мелкокристаллического осадка ($\text{BaSO}_4$), нерастворимого в кислотах.
Реактив: Карбонат натрия ($\text{Na}_2\text{CO}_3$)
Определяемый ион: ---
Признаки химических реакций: ---

1. Составьте уравнения химических реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Для определения $\text{Ca}^{2+}$ (с $\text{NaOH}$):
Молекулярное уравнение: $\text{Ca(NO}_3)_2 (\text{aq}) + 2\text{NaOH} (\text{aq}) \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NaNO}_3 (\text{aq})$
Полное ионное уравнение: $\text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq}) + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + 2\text{OH}^- (\text{aq}) \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 (\text{s}) \downarrow + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{OH}^- (\text{aq}) \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 (\text{s}) \downarrow$

Для определения $\text{NH}_4^+$ (с $\text{NaOH}$):
Молекулярное уравнение: $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + 2\text{NaOH} (\text{aq}) \xrightarrow{t} \text{Na}_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + 2\text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} (\text{l})$
Полное ионное уравнение: $2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + 2\text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{t} 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + 2\text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} (\text{l})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{t} \text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$

Для определения $\text{SO}_4^{2-}$ (с $\text{BaCl}_2$):
Молекулярное уравнение: $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + \text{BaCl}_2 (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NH}_4\text{Cl} (\text{aq})$
Полное ионное уравнение: $2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + \text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq})$
Сокращенное ионное уравнение: $\text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow$

Ответ: Уравнения приведены выше.

2. Сделайте вывод.

Вывод: Проведение качественных реакций на специфические ионы позволяет однозначно идентифицировать состав веществ в растворах, даже если они имеют схожие физические свойства (например, растворимость). Набор реактивов, дающих характерные признаки с разными ионами, обеспечивает точное определение химического состава.

Ответ: Качественные реакции позволяют идентифицировать ионы в растворах и определить состав веществ.