вариант 1, страница 14, часть 1 - гдз по химии 8 класс тетрадь для практических работ Борушко

Практическая работа 3. « » ______ 20 г.

Решение экспериментальных задач

Цель: совершенствовать знания о химических свойствах и взаимопревращениях оксидов, кислот, оснований, солей.

Оборудование и реактивы:

Металл Соль Щелочь

медь сульфат меди(II) $CuSO_4$ гидроксид натрия $NaOH$

$Cu$ сульфат магния $MgSO_4$ гидроксид калия $KOH$

цинк карбонат кальция $CaCO_3$ гидроксид кальция $Ca(OH)_2$

$Zn$ хлорид железа(III) $FeCl_3$

сульфат железа(II) $FeSO_4$

Вариант Задания

Задание Выполнение опыта Наблюдения

а) $HCl$ является кислотой;

б) $NaOH$ является щелочью;

в) $H_2SO_4$ является кислотой;

г) $Ca(OH)_2$ является щелочью.

индикатор

выданное вещество

___

___

а) серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия;

б) гидроксида натрия, фосфорной кислоты, хлорида калия;

в) гидроксида кальция, хлорида кальция, хлороводородной кислоты;

г) серной кислоты, сульфата калия, гидроксида кальция.

Окраска в пробирках:

1 – ___

2 – ___

3 – ___

Кислота Индикатор Материал

соляная $HCl$ лакмус ржавый железный гвоздь,

серная $H_2SO_4$ фенол- почерневшая медная проволока,

азотная $HNO_3$ фталеин стеклянная пробирка с накипью,

медная проволока, покрытая зеленым налетом (малахитом),

пронумерованные пробирки с веществами

Уравнение реакции, названия веществ Вывод (как ответ на поставленную задачу)

Так как при действии индикатора ______ на раствор выданного вещества ______ появилась ______ окраска, то выданное вещество является ______.

В первой пробирке находится ______, так как окраска индикатора ______ стала ______.

Во второй пробирке ______, так как окраска индикатора ______ стала ______.

В третьей пробирке ______.

Задание Выполнение опыта Наблюдения

а) гидроксидом натрия;

б) серной кислотой;

в) гидроксидом калия;

г) соляной кислотой?

Проведите две из возможных реакций.

___

___

а) $Cu(OH)_2$;

б) $Mg(OH)_2$;

в) $Fe(OH)_3$;

г) $Fe(OH)_2$.

Полученное нерастворимое основание превратите в соль – хлорид.

щелочь

соль

___

___

а) железный гвоздь от ржавчины (смесь оксида железа(III) и гидроксида железа(III));

б) медную проволоку от черного налета (оксид меди(II));

в) стеклянную колбу от накипи (карбонат кальция);

г) медную проволоку от зеленого налета малахита (условно считать, что малахит имеет состав $CuCO_3$).

Объясните ваш выбор и действия.

___

___

Уравнение реакции, названия веществ Вывод (как ответ на поставленную задачу)

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

_______ _______ _______ _______

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

_______ _______ _______ _______

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

_______ _______ _______ _______

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

_______ _______ _______ _______

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

_______ _______ _______ _______

Используя индикатор, подтвердите, что выданное растворенное вещество:

a) HCl является кислотой;

Для подтверждения того, что HCl является кислотой, можно использовать лакмус или фенолфталеин. При добавлении лакмуса к раствору HCl, он окрасится в красный цвет. При добавлении фенолфталеина, раствор останется бесцветным.

Ответ: Лакмус - красный; фенолфталеин - бесцветный.

б) NaOH является щелочью;

Для подтверждения того, что NaOH является щелочью, можно использовать лакмус или фенолфталеин. При добавлении лакмуса к раствору NaOH, он окрасится в синий цвет. При добавлении фенолфталеина, раствор окрасится в малиновый цвет.

Ответ: Лакмус - синий; фенолфталеин - малиновый.

в) H2SO4 является кислотой;

Для подтверждения того, что H₂SO₄ является кислотой, можно использовать лакмус или фенолфталеин. При добавлении лакмуса к раствору H₂SO₄, он окрасится в красный цвет. При добавлении фенолфталеина, раствор останется бесцветным.

Ответ: Лакмус - красный; фенолфталеин - бесцветный.

г) Ca(OH)2 является щелочью.

Для подтверждения того, что Ca(OH)₂ является щелочью, можно использовать лакмус или фенолфталеин. При добавлении лакмуса к раствору Ca(OH)₂, он окрасится в синий цвет. При добавлении фенолфталеина, раствор окрасится в малиновый цвет.

Ответ: Лакмус - синий; фенолфталеин - малиновый.

2. Распознайте с помощью индикатора в трех выданных пронумерованных пробирках растворы:

Для распознавания веществ в пробирках используется лакмус как индикатор. Лакмус окрашивается в красный в кислой среде, в синий в щелочной среде и остается фиолетовым (или не меняет цвет) в нейтральной среде.

а) серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия;

Решение:

1. В каждую пробирку добавьте несколько капель лакмуса.

2. Пробирка, в которой лакмус станет красным, содержит серную кислоту (H₂SO₄).

3. Пробирка, в которой лакмус станет синим, содержит гидроксид натрия (NaOH).

4. Пробирка, в которой лакмус не изменит цвет (останется фиолетовым), содержит хлорид натрия (NaCl).

Ответ: H₂SO₄ (красный), NaOH (синий), NaCl (фиолетовый).

б) гидроксида натрия, фосфорной кислоты, хлорида калия;

Решение:

1. В каждую пробирку добавьте несколько капель лакмуса.

2. Пробирка, в которой лакмус станет синим, содержит гидроксид натрия (NaOH).

3. Пробирка, в которой лакмус станет красным, содержит фосфорную кислоту (H₃PO₄).

4. Пробирка, в которой лакмус не изменит цвет (останется фиолетовым), содержит хлорид калия (KCl).

Ответ: NaOH (синий), H₃PO₄ (красный), KCl (фиолетовый).

в) гидроксида кальция, хлорида кальция, хлороводородной кислоты;

Решение:

1. В каждую пробирку добавьте несколько капель лакмуса.

2. Пробирка, в которой лакмус станет синим, содержит гидроксид кальция (Ca(OH)₂).

3. Пробирка, в которой лакмус станет красным, содержит хлороводородную кислоту (HCl).

4. Пробирка, в которой лакмус не изменит цвет (останется фиолетовым), содержит хлорид кальция (CaCl₂).

Ответ: Ca(OH)₂ (синий), HCl (красный), CaCl₂ (фиолетовый).

г) серной кислоты, сульфата калия, гидроксида кальция.

Решение:

1. В каждую пробирку добавьте несколько капель лакмуса.

2. Пробирка, в которой лакмус станет красным, содержит серную кислоту (H₂SO₄).

3. Пробирка, в которой лакмус станет синим, содержит гидроксид кальция (Ca(OH)₂).

4. Пробирка, в которой лакмус не изменит цвет (останется фиолетовым), содержит сульфат калия (K₂SO₄).

Ответ: H₂SO₄ (красный), Ca(OH)₂ (синий), K₂SO₄ (фиолетовый).

3. Имеются вещества: Zn, Cu, HNO3, Ca(OH)2, CaCO3, FeSO4, FeCl3.

Какие из них будут реагировать с:

а) гидроксидом натрия;

Решение:

Гидроксид натрия (NaOH) будет реагировать с:

* Цинком (Zn), так как цинк является амфотерным металлом: $2NaOH + Zn + 2H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + H_2 \uparrow$

* Азотной кислотой (HNO₃), так как это реакция нейтрализации: $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

* Сульфатом железа(II) (FeSO₄), образуя нерастворимый гидроксид: $FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

* Хлоридом железа(III) (FeCl₃), образуя нерастворимый гидроксид: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

Не будет реагировать: Cu, Ca(OH)₂, CaCO₃.

Ответ: Zn, HNO₃, FeSO₄, FeCl₃.

б) серной кислотой;

Решение:

Серная кислота (H₂SO₄) будет реагировать с:

* Цинком (Zn), так как цинк активный металл: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

* Гидроксидом кальция (Ca(OH)₂), так как это реакция нейтрализации с образованием малорастворимого сульфата кальция: $Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2H_2O$

* Карбонатом кальция (CaCO₃), так как это реакция с образованием газа и малорастворимого сульфата кальция: $CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

Не будет реагировать: Cu (с разбавленной), HNO₃, FeSO₄, FeCl₃.

Ответ: Zn, Ca(OH)₂, CaCO₃.

в) гидроксидом калия;

Решение:

Гидроксид калия (KOH) будет реагировать с:

* Цинком (Zn): $2KOH + Zn + 2H_2O \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2 \uparrow$

* Азотной кислотой (HNO₃): $HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$

* Сульфатом железа(II) (FeSO₄): $FeSO_4 + 2KOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4$

* Хлоридом железа(III) (FeCl₃): $FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3KCl$

Не будет реагировать: Cu, Ca(OH)₂, CaCO₃.

Ответ: Zn, HNO₃, FeSO₄, FeCl₃.

г) соляной кислотой?

Решение:

Соляная кислота (HCl) будет реагировать с:

* Цинком (Zn): $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

* Гидроксидом кальция (Ca(OH)₂): $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

* Карбонатом кальция (CaCO₃): $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Не будет реагировать: Cu, HNO₃, FeSO₄, FeCl₃.

Ответ: Zn, Ca(OH)₂, CaCO₃.

Проведите две из возможных реакций.

Решение:

Выберем следующие реакции:

1. Взаимодействие цинка с серной кислотой:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Наблюдения: При добавлении серной кислоты к цинку наблюдается выделение пузырьков газа (водорода).

2. Взаимодействие хлорида железа(III) с гидроксидом натрия:

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

Наблюдения: При добавлении раствора гидроксида натрия к раствору хлорида железа(III) образуется бурый осадок гидроксида железа(III).

Ответ: См. выше.

4. Используя имеющиеся растворы соли и щелочи, получите нерастворимое основание:

Для получения нерастворимого основания необходимо провести реакцию обмена между растворимой солью соответствующего металла и растворимой щелочью. Затем полученное нерастворимое основание обработать соляной кислотой для получения хлорида.

а) Cu(OH)2;

Решение:

1. Получение Cu(OH)₂: Смешать растворы сульфата меди(II) (CuSO₄) и гидроксида натрия (NaOH).

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Наблюдения: Образуется синий желеобразный осадок.

2. Превращение Cu(OH)₂ в хлорид: Добавить соляную кислоту (HCl) к осадку Cu(OH)₂.

$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

Наблюдения: Синий осадок растворяется, образуя синий раствор хлорида меди(II).

Ответ: См. выше.

б) Mg(OH)2;

Решение:

1. Получение Mg(OH)₂: Смешать растворы сульфата магния (MgSO₄) и гидроксида натрия (NaOH).

$MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Наблюдения: Образуется белый желеобразный осадок.

2. Превращение Mg(OH)₂ в хлорид: Добавить соляную кислоту (HCl) к осадку Mg(OH)₂.

$Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$

Наблюдения: Белый осадок растворяется, образуя бесцветный раствор хлорида магния.

Ответ: См. выше.

в) Fe(OH)3;

Решение:

1. Получение Fe(OH)₃: Смешать растворы хлорида железа(III) (FeCl₃) и гидроксида натрия (NaOH).

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

Наблюдения: Образуется бурый желеобразный осадок.

2. Превращение Fe(OH)₃ в хлорид: Добавить соляную кислоту (HCl) к осадку Fe(OH)₃.

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

Наблюдения: Бурый осадок растворяется, образуя желтоватый/коричневатый раствор хлорида железа(III).

Ответ: См. выше.

г) Fe(OH)2.

Решение:

1. Получение Fe(OH)₂: Смешать растворы сульфата железа(II) (FeSO₄) и гидроксида натрия (NaOH). (Важно исключить контакт с воздухом, так как Fe(OH)₂ легко окисляется до Fe(OH)₃).

$FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Наблюдения: Образуется белый, быстро зеленеющий, а затем буреющий на воздухе осадок.

2. Превращение Fe(OH)₂ в хлорид: Добавить соляную кислоту (HCl) к осадку Fe(OH)₂.

$Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O$

Наблюдения: Белый осадок растворяется, образуя бледно-зеленый раствор хлорида железа(II).

Ответ: См. выше.

5. Очистите химическим способом:

а) железный гвоздь от ржавчины (смесь оксида железа(III) и гидрок-сида железа(III));

Решение:

Выбор: Для удаления ржавчины (оксидов и гидроксидов железа) используют сильные кислоты, такие как соляная (HCl) или серная (H₂SO₄). Соляная кислота предпочтительнее для быстрого очищения.

Действие: Поместить железный гвоздь в раствор соляной кислоты.

Объяснение: Кислота реагирует с оксидом и гидроксидом железа, образуя растворимые соли и воду, таким образом удаляя ржавчину с поверхности металла.

Уравнение реакции:

$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

Наблюдения: Ржавчина постепенно растворяется, раствор окрашивается в желто-коричневый цвет (из-за FeCl₃). Может наблюдаться выделение небольших пузырьков водорода, если кислота достаточно концентрирована и воздействует на само железо, но основная реакция - с ржавчиной.

Ответ: Использовать раствор соляной кислоты.

б) медную проволоку от черного налета (оксид меди(II));

Решение:

Выбор: Черный налет на медной проволоке - это оксид меди(II) (CuO), который является основным оксидом. Для его удаления используют кислоты, например, соляную (HCl) или серную (H₂SO₄).

Действие: Поместить медную проволоку с черным налетом в раствор соляной кислоты.

Объяснение: Кислота реагирует с оксидом меди(II), образуя растворимую соль и воду, что приводит к исчезновению черного налета.

Уравнение реакции:

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Наблюдения: Черный налет постепенно исчезает, раствор окрашивается в сине-зеленый цвет (из-за CuCl₂).

Ответ: Использовать раствор соляной кислоты.

в) стеклянную колбу от накипи (карбонат кальция);

Решение:

Выбор: Накипь в стеклянной колбе - это карбонат кальция (CaCO₃). Для его удаления используют кислоты, которые реагируют с карбонатами с выделением углекислого газа. Подойдут соляная (HCl) или уксусная кислота (CH₃COOH).

Действие: Залить в колбу раствор соляной кислоты (или уксусной кислоты).

Объяснение: Кислота реагирует с карбонатом кальция, растворяя его и образуя газ (CO₂), воду и растворимую соль.

Уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Наблюдения: Наблюдается шипение и выделение пузырьков газа (углекислого газа), накипь постепенно растворяется.

Ответ: Использовать раствор соляной кислоты (или уксусной кислоты).

г) медную проволоку от зеленого налета малахита (условно считать, что малахит имеет состав CuCO3).

Решение:

Выбор: Зеленый налет малахита (CuCO₃) на медной проволоке является основным карбонатом. Для его удаления используют кислоты, так как карбонаты реагируют с кислотами. Подойдет соляная (HCl) или серная (H₂SO₄) кислота.

Действие: Поместить медную проволоку с зеленым налетом в раствор соляной кислоты.

Объяснение: Кислота реагирует с карбонатом меди(II), растворяя его и образуя газ (CO₂), воду и растворимую соль.

Уравнение реакции:

$CuCO_3 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Наблюдения: Зеленый налет постепенно растворяется, наблюдается выделение пузырьков газа (углекислого газа), раствор окрашивается в сине-зеленый цвет.

Ответ: Использовать раствор соляной кислоты.