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.

Раствор гидроксида натрия (NaOH) является сильным основанием, поэтому он имеет высокий pH. При использовании универсальной индикаторной бумаги pH раствора NaOH будет в диапазоне 12-14 (синий или фиолетовый цвет).

Ответ: pH раствора NaOH > 7, обычно 12-14.

Составьте уравнение диссоциации гидроксида натрия.

Решение:

Гидроксид натрия является сильным электролитом, поэтому диссоциирует в воде практически полностью:

$NaOH \xrightarrow{H_2O} Na^+ + OH^-$

Ответ: $NaOH \xrightarrow{H_2O} Na^+ + OH^-$

2. К раствору щелочи объемом 1-2 см³ 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.

Решение:

Фенолфталеин в щелочной среде имеет малиновую окраску. При добавлении серной кислоты происходит реакция нейтрализации, в ходе которой гидроксид-ионы ($OH^-$) реагируют с ионами водорода ($H^+$) кислоты, образуя воду. По мере того как щелочь расходуется, раствор становится нейтральным или слабокислым. Фенолфталеин при этом обесцвечивается.

Ответ: Признаком нейтрализации щелочи будет исчезновение малиновой окраски раствора фенолфталеина, то есть раствор станет бесцветным.

Как изменилась концентрация гидроксид-ионов в растворе после добавления кислоты?

Решение:

При добавлении серной кислоты к раствору гидроксида натрия происходит реакция нейтрализации:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

В ходе этой реакции ионы водорода ($H^+$) из кислоты взаимодействуют с гидроксид-ионами ($OH^-$) из щелочи, образуя молекулы воды ($H_2O$). Таким образом, концентрация гидроксид-ионов в растворе уменьшается.

Ответ: Концентрация гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе значительно уменьшилась.

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

Решение:

Реакция нейтрализации гидроксида натрия серной кислотой:

Молекулярное уравнение: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение: $2Na^+ + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение: $2H^+ + 2OH^- \rightarrow 2H_2O$ (или, сократив коэффициенты, $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$)

Молекулярное: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Полное ионное: $2Na^+ + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O$

Сокращенное ионное: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

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.

Решение:

При добавлении гидроксида натрия к раствору хлорида железа(III) происходит реакция ионного обмена с образованием нерастворимого гидроксида железа(III) – осадка буро-красного (или рыжего) цвета.

Признак реакции: образование буро-красного осадка.

Формулы веществ:

В пробирке (исходное вещество): $FeCl_3$

Добавляемое вещество: $NaOH$

Продукты реакции:

Осадок (в нижней части пробирки): $Fe(OH)_3$

Раствор (над осадком): $NaCl$

Ответ: Признак реакции – образование буро-красного осадка. На рисунке в пробирке исходное вещество – $FeCl_3$, добавляемое – $NaOH$. Продукты реакции: внизу – $Fe(OH)_3$, в растворе – $NaCl$.

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

Решение:

Реакция между хлоридом железа(III) и гидроксидом натрия:

Молекулярное уравнение: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

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

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

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.

Решение:

На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы о свойствах щелочей как электролитов:

1. Щелочи (например, гидроксид натрия) являются сильными электролитами. Это подтверждается высоким значением pH их растворов (pH 12-14), что указывает на высокую концентрацию гидроксид-ионов, образующихся в результате практически полной диссоциации в воде.

2. Ионы, образующиеся при диссоциации щелочей ($Na^+$, $OH^-$), активно участвуют в химических реакциях. Например, гидроксид-ионы ($OH^-$) реагируют с ионами водорода ($H^+$) кислоты в реакции нейтрализации, что приводит к изменению pH и обесцвечиванию индикатора.

3. Гидроксид-ионы ($OH^-$) также способны взаимодействовать с ионами металлов, образуя нерастворимые основания (например, гидроксид железа(III) при реакции с хлоридом железа(III)), что является еще одним проявлением их реакционной способности как электролитов.

Ответ: Щелочи, такие как гидроксид натрия, являются сильными электролитами, так как они полностью диссоциируют в водных растворах на ионы. Эти ионы обеспечивают высокую электропроводность растворов и активно участвуют в ионных реакциях, таких как реакции нейтрализации (с кислотами) и реакции с солями, приводящие к образованию нерастворимых оснований (осадков).