вариант 1, страница 10, часть 1 - гдз по химии 8 класс тетрадь для практических работ Борушко

Практическая работа 2. Изучение реакции нейтрализации

Цель: научиться правильно проводить реакцию между кислотой и щелочью, кислотой и нерастворимым основанием.

Оборудование и реактивы: пробирки, хлороводородная кислота, серная кислота, фосфорная кислота, азотная кислота, гидроксид натрия, свежеприготовленные гидроксид железа(III) и гидроксид меди(II), фенолфталеин, лакмус, три пронумерованные пробирки с растворами.

Вариант ______ Задания 1, 2, 3 (...)

Уравнения реакций, названия веществ

Выводы

... + ... = ... + ...

_______ _______ _______ _______

Изменение окраски фенолфталеина свидетельствует о

... + ... = ... + ...

_______ _______ _______ _______

В реакции нейтрализации образуются

и

... + ... = ... + ...

_______ _______ _______ _______

Индикатор в реакции нейтрализации между растворами кислоты и щелочи используют для

... + ... = ... + ...

_______ _______ _______ _______

В реакции нейтрализации нерастворимого основания кислотой индикатор не применяют, так как

Этапы работы

Выполнение опыта

Наблюдения

б) К нерастворимому гидроксиду железа(III) добавьте кислоту

3. Экспериментальная задача

В трех пронумерованных пробирках находятся растворы фосфорной кислоты, гидроксида натрия и вода. Определите, в какой из пробирок находится гидроксид натрия. Нейтрализуйте его раствором:

а) азотной кислоты;

б) серной кислоты;

в) фосфорной кислоты.

Вопросы для вывода

Какую реакцию называют реакцией нейтрализации?

Чем отличается экспериментальное проведение нейтрализации щелочи кислотой от нейтрализации нерастворимого основания кислотой?

Вывод:

Задание. Закончите уравнения реакций нейтрализации. Укажите, в каких случаях необходимо использовать фенолфталеин для определения момента окончания реакции:

а) $KOH + HNO_3 = ...$

$Ca(OH)_2 + HNO_3 = ...$

$Fe(OH)_2 + HCl = ...$

б) $KOH + H_2SO_4 = ...$

$KOH + H_3PO_4 = ...$

$Mg(OH)_2 + HCl = ...$

в) $KOH + HCl = ...$

$Ba(OH)_2 + HNO_3 = ...$

$Al(OH)_3 + HCl = ...$

Реакция между растворами кислоты и щелочи

a) Налейте щелочь и 1 каплю фенолфталеина. Добавьте небольшими порциями кислоту.

Наблюдения: Исходный раствор щелочи с фенолфталеином имеет малиновую окраску. При постепенном добавлении кислоты малиновая окраска исчезает, и раствор становится бесцветным.

Выводы: Изменение окраски фенолфталеина (с малиновой на бесцветную) свидетельствует о том, что среда изменилась из щелочной в нейтральную или кислую, то есть произошла полная нейтрализация щелочи кислотой.

b) Налейте кислоту и 1 каплю лакмуса. Добавьте небольшими порциями щелочь до фиолетовой окраски.

Наблюдения: Исходный раствор кислоты с лакмусом имеет красную окраску. При постепенном добавлении щелочи красная окраска сменяется фиолетовой (в нейтральной среде), а при добавлении избытка щелочи — синей.

Выводы: Индикатор лакмус меняет свою окраску с красной на фиолетовую или синюю, что указывает на изменение среды от кислой к нейтральной или щелочной соответственно, и достижение точки нейтрализации.

c) Налейте кислоту в пробирку. Добавьте приблизительно такой же объем щелочи.

Наблюдения: При смешении двух бесцветных растворов (кислоты и щелочи) наблюдается повышение температуры пробирки, что указывает на выделение теплоты.

Выводы: Реакция нейтрализации является экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты. В результате реакции образуются соль и вода.

2. Реакция между раствором кислоты и нерастворимым основанием

a) К нерастворимому гидроксиду меди(II) добавьте кислоту до исчезновения осадка.

Наблюдения: Голубой осадок гидроксида меди(II) постепенно растворяется, образуя прозрачный синий раствор.

Выводы: Нерастворимое основание (гидроксид меди(II)) реагирует с кислотой, образуя растворимую соль (хлорид меди(II)) и воду. Исчезновение осадка является явным признаком окончания реакции.

b) К нерастворимому гидроксиду железа(III) добавьте кислоту.

Наблюдения: Бурый осадок гидроксида железа(III) постепенно растворяется, образуя прозрачный желтовато-коричневый раствор.

Выводы: Нерастворимое основание (гидроксид железа(III)) реагирует с кислотой, образуя растворимую соль (хлорид железа(III)) и воду. Исчезновение осадка является явным признаком окончания реакции.

Выводы по разделам 1 и 2

Изменение окраски фенолфталеина свидетельствует о: завершении реакции нейтрализации между щелочью и кислотой, так как фенолфталеин меняет свой цвет из малинового в щелочной среде на бесцветный в нейтральной или кислой.

В реакции нейтрализации образуются: соль и вода.

Индикатор в реакции нейтрализации между растворами кислоты и щелочи используют для: определения точного момента окончания реакции (точки эквивалентности), поскольку продукты реакции обычно бесцветны и визуальных признаков завершения реакции нет.

В реакции нейтрализации нерастворимого основания кислотой индикатор не применяют, так как: исчезновение осадка служит наглядным и достаточным признаком окончания реакции.

3. Экспериментальная задача

Определение гидроксида натрия в пробирках.

Наблюдения: Для определения пробирки с гидроксидом натрия (щелочью), следует добавить по 1-2 капли фенолфталеина в каждую из трех пронумерованных пробирок. В пробирке, содержащей гидроксид натрия, раствор окрасится в малиновый цвет, так как фенолфталеин в щелочной среде приобретает малиновую окраску. В пробирках с фосфорной кислотой (кислая среда) и водой (нейтральная среда) фенолфталеин останется бесцветным.

Гидроксид натрия находится в пробирке № (указать номер пробирки, которая окрасилась в малиновый цвет), так как фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет только в щелочной среде.

Нейтрализация гидроксида натрия раствором:

a) азотной кислоты

Наблюдения: К малиновому раствору гидроксида натрия (с добавленным фенолфталеином) добавляют раствор азотной кислоты до полного обесцвечивания.

Выводы: Произошла реакция нейтрализации между сильным основанием и сильной кислотой, в результате которой образовались нитрат натрия и вода.

Уравнение реакции: $ \text{NaOH} + \text{HNO}_3 \to \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} $

b) серной кислоты

Наблюдения: К малиновому раствору гидроксида натрия (с добавленным фенолфталеином) добавляют раствор серной кислоты до полного обесцвечивания.

Выводы: Произошла реакция нейтрализации между сильным основанием и сильной кислотой, в результате которой образовались сульфат натрия и вода.

Уравнение реакции: $ 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \to \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} $

c) фосфорной кислоты

Наблюдения: К малиновому раствору гидроксида натрия (с добавленным фенолфталеином) добавляют раствор фосфорной кислоты до полного обесцвечивания.

Выводы: Произошла реакция нейтрализации между сильным основанием и слабой кислотой, в результате которой образовались фосфат натрия и вода.

Уравнение реакции: $ 3\text{NaOH} + \text{H}_3\text{PO}_4 \to \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} $

Вопросы для вывода

Какую реакцию называют реакцией нейтрализации?

Ответ: Реакция нейтрализации — это химическая реакция взаимодействия кислоты с основанием (щелочью или нерастворимым основанием), в результате которой образуются соль и вода.

Чем отличается экспериментальное проведение нейтрализации щелочи кислотой от нейтрализации нерастворимого основания кислотой?

Ответ: При нейтрализации щелочи кислотой для определения момента окончания реакции (точки эквивалентности) необходимо использовать кислотно-основные индикаторы (например, фенолфталеин, лакмус, метилоранж), поскольку реагенты и продукты реакции обычно бесцветны, и внешних видимых изменений не наблюдается. При нейтрализации нерастворимого основания кислотой индикатор обычно не требуется, так как явным визуальным признаком окончания реакции является исчезновение твердого осадка.

Задание. Закончите уравнения реакций нейтрализации. Укажите, в каких случаях необходимо использовать фенолфталеин для определения момента окончания реакции:

a) KOH + HNO$_3$ = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид калия) и сильной кислотой (азотная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания сильной кислотой, так как точка эквивалентности лежит в нейтральной или слабощелочной области pH, где фенолфталеин меняет цвет.

Ответ: $ \text{KOH} + \text{HNO}_3 \to \text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

Ca(OH) $_2$ + HNO$_3$ = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид кальция) и сильной кислотой (азотная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания сильной кислотой.

Ответ: $ \text{Ca(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \to \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

Fe(OH) $_2$ + HCl = ...

Решение: Это реакция нерастворимого (слабого) основания (гидроксид железа(II)) с сильной кислотой (соляная кислота). Признаком окончания реакции является растворение осадка гидроксида железа(II).

Ответ: $ \text{Fe(OH)}_2 + 2\text{HCl} \to \text{FeCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин не нужен.

б) KOH + H$_2$SO$_4$ = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид калия) и сильной кислотой (серная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания сильной кислотой.

Ответ: $ 2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \to \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

KOH + H$_3$PO$_4$ = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид калия) и слабой кислотой (фосфорная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания слабой кислотой, так как точка эквивалентности будет в щелочной области pH, соответствующей диапазону изменения цвета фенолфталеина.

Ответ: $ 3\text{KOH} + \text{H}_3\text{PO}_4 \to \text{K}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

Mg(OH) $_2$ + HCl = ...

Решение: Это реакция малорастворимого (слабого) основания (гидроксид магния) с сильной кислотой (соляная кислота). Признаком окончания реакции является растворение осадка гидроксида магния.

Ответ: $ \text{Mg(OH)}_2 + 2\text{HCl} \to \text{MgCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин не нужен.

в) KOH + HCl = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид калия) и сильной кислотой (соляная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания сильной кислотой.

Ответ: $ \text{KOH} + \text{HCl} \to \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

Ba(OH) $_2$ + HNO$_3$ = ...

Решение: Это реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксид бария) и сильной кислотой (азотная кислота). Фенолфталеин подходит для титрования сильного основания сильной кислотой.

Ответ: $ \text{Ba(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \to \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин необходим.

Al(OH) $_3$ + HCl = ...

Решение: Это реакция нерастворимого (амфотерного) гидроксида (гидроксид алюминия) с сильной кислотой (соляная кислота). Признаком окончания реакции является растворение осадка гидроксида алюминия.

Ответ: $ \text{Al(OH)}_3 + 3\text{HCl} \to \text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} $. Фенолфталеин не нужен.