вариант 2, 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:

Металлы

Соль

Щелочь

медь

Cu

сульфат меди(II) $CuSO_4$

сульфат магния $MgSO_4$

карбонат кальция $CaCO_3$

гидроксид натрия $NaOH$

гидроксид калия $KOH$

гидроксид кальция $Ca(OH)_2$

цинк

Zn

хлорид железа(III) $FeCl_3$

сульфат железа(II) $FeSO_4$

Вариант _______

Задания

Выполнение опыта

Наблюдения

1. Используя индикатор, подтвердите, что выданное растворенное вещество:

индикатор

_______

а) $HCl$ является кислотой;

б) $NaOH$ является щелочью;

в) $H_2SO_4$ является кислотой;

г) $Ca(OH)_2$ является щелочью.

выданное вещество

_______

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

Окраска в пробирках:

а) серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия;

_______

1 - _______

б) гидроксида натрия, фосфорной кислоты, хлорида калия;

_______

2 - _______

в) гидроксида кальция, хлорида кальция, хлороводородной кислоты;

_______

3 - _______

г) серной кислоты, сульфата калия, гидроксида кальция.

_______

_______

Кислота

Индикатор

Материал

соляная $HCl$

серная $H_2SO_4$

азотная $HNO_3$

лакмус

фенол-

фталеин

ржавый железный гвоздь,

почерневшая медная проволока,

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 ве-

щества _______ появилась _______

_______ окраска, то выданное вещество

является _______

В первой пробирке находится _______

_______, так как окраска индика-

тора _______ стала _______

Во второй пробирке _______, так как

окраска индикатора _______ стала _______

В третьей пробирке _______

Задание

Выполнение опыта

Наблюдения

3. Имеются вещества $Zn$, $Cu$, $HNO_3$, $Ca(OH)_2$, $CaCO_3$, $FeSO_4$, $FeCl_3$.

Какие из них будут реагировать с:

_______

_______

а) гидроксидом натрия;

б) серной кислотой;

_______

_______

в) гидроксидом калия;

г) соляной кислотой?

_______

_______

Проведите две из возможных реакций.

_______

_______

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

щелочь

_______

а) $Cu(OH)_2$;

б) $Mg(OH)_2$;

соль

_______

в) $Fe(OH)_3$;

г) $Fe(OH)_2$.

_______

_______

Полученное нерастворимое основание превратите в соль – хлорид.

_______

_______

5. Очистите химическим способом:

_______

_______

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, что хлороводородная кислота (HCl) является кислотой, используется индикатор лакмус. Лакмус меняет цвет на красный в кислой среде.

Ответ: Так как при действии индикатора лакмуса на раствор выданного вещества HCl появилась красная окраска, то выданное вещество является кислотой.

б) NaOH является щелочью;

Для подтверждения, что гидроксид натрия (NaOH) является щелочью, используется индикатор лакмус или фенолфталеин. Лакмус меняет цвет на синий в щелочной среде, а фенолфталеин — на малиновый.

Ответ: Так как при действии индикатора лакмуса на раствор выданного вещества NaOH появилась синяя окраска, то выданное вещество является щелочью.

в) H2SO4 является кислотой;

Для подтверждения, что серная кислота ($H_2SO_4$) является кислотой, используется индикатор лакмус. Лакмус меняет цвет на красный в кислой среде.

Ответ: Так как при действии индикатора лакмуса на раствор выданного вещества $H_2SO_4$ появилась красная окраска, то выданное вещество является кислотой.

г) Ca(OH)2 является щелочью.

Для подтверждения, что гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) является щелочью, используется индикатор лакмус или фенолфталеин. Лакмус меняет цвет на синий в щелочной среде, а фенолфталеин — на малиновый.

Ответ: Так как при действии индикатора фенолфталеина на раствор выданного вещества $Ca(OH)_2$ появилась малиновая окраска, то выданное вещество является щелочью.

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

а) серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия;

Для распознавания данных веществ (серная кислота $H_2SO_4$, гидроксид натрия $NaOH$, хлорид натрия $NaCl$) в трех пробирках используется универсальный индикатор, например, лакмус.Добавьте несколько капель лакмуса в каждую пробирку:

1. Если раствор окрасился в красный цвет, это серная кислота ($H_2SO_4$).

2. Если раствор окрасился в синий цвет, это гидроксид натрия ($NaOH$).

3. Если цвет лакмуса не изменился (остался фиолетовым), это хлорид натрия ($NaCl$).

Ответ: В первой пробирке находится серная кислота, так как окраска индикатора (лакмуса) стала красной. Во второй пробирке находится гидроксид натрия, так как окраска индикатора (лакмуса) стала синей. В третьей пробирке находится хлорид натрия, так как окраска индикатора (лакмуса) не изменилась.

б) гидроксида натрия, фосфорной кислоты, хлорида калия;

Для распознавания данных веществ (гидроксид натрия $NaOH$, фосфорная кислота $H_3PO_4$, хлорид калия $KCl$) в трех пробирках используется универсальный индикатор, например, лакмус.

Добавьте несколько капель лакмуса в каждую пробирку:

1. Если раствор окрасился в синий цвет, это гидроксид натрия ($NaOH$).

2. Если раствор окрасился в красный цвет, это фосфорная кислота ($H_3PO_4$).

3. Если цвет лакмуса не изменился, это хлорид калия ($KCl$).

Ответ: В первой пробирке находится гидроксид натрия, так как окраска индикатора (лакмуса) стала синей. Во второй пробирке находится фосфорная кислота, так как окраска индикатора (лакмуса) стала красной. В третьей пробирке находится хлорид калия, так как окраска индикатора (лакмуса) не изменилась.

в) гидроксида кальция, хлорида кальция, хлороводородной кислоты;

Для распознавания данных веществ (гидроксид кальция $Ca(OH)_2$, хлорид кальция $CaCl_2$, хлороводородная кислота $HCl$) в трех пробирках используется универсальный индикатор, например, лакмус.

Добавьте несколько капель лакмуса в каждую пробирку:

1. Если раствор окрасился в синий цвет, это гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

2. Если цвет лакмуса не изменился, это хлорид кальция ($CaCl_2$).

3. Если раствор окрасился в красный цвет, это хлороводородная кислота ($HCl$).

Ответ: В первой пробирке находится гидроксид кальция, так как окраска индикатора (лакмуса) стала синей. Во второй пробирке находится хлорид кальция, так как окраска индикатора (лакмуса) не изменилась. В третьей пробирке находится хлороводородная кислота, так как окраска индикатора (лакмуса) стала красной.

г) серной кислоты, сульфата калия, гидроксида кальция.

Для распознавания данных веществ (серная кислота $H_2SO_4$, сульфат калия $K_2SO_4$, гидроксид кальция $Ca(OH)_2$) в трех пробирках используется универсальный индикатор, например, лакмус.

Добавьте несколько капель лакмуса в каждую пробирку:

1. Если раствор окрасился в красный цвет, это серная кислота ($H_2SO_4$).

2. Если цвет лакмуса не изменился, это сульфат калия ($K_2SO_4$).

3. Если раствор окрасился в синий цвет, это гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

Ответ: В первой пробирке находится серная кислота, так как окраска индикатора (лакмуса) стала красной. Во второй пробирке находится сульфат калия, так как окраска индикатора (лакмуса) не изменилась. В третьей пробирке находится гидроксид кальция, так как окраска индикатора (лакмуса) стала синей.

3. Имеются вещества Zn, Cu, HNO3, Ca(OH)2, CaCO3, FeSO4, FeCl3. Какие из них будут реагировать с:

a) гидроксидом натрия;

С гидроксидом натрия ($NaOH$) будут реагировать:

Цинк ($Zn$) - как амфотерный металл: $Zn + 2NaOH + 2H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + H_2 \uparrow$

Азотная кислота ($HNO_3$) - реакция нейтрализации: $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Сульфат железа(II) ($FeSO_4$) - реакция обмена с образованием осадка: $FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) - реакция обмена с образованием осадка: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

Ответ: Zn, HNO3, FeSO4, FeCl3.

б) серной кислотой;

С серной кислотой ($H_2SO_4$) будут реагировать:

Цинк ($Zn$) - металл, стоящий в ряду активности до водорода: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) - реакция нейтрализации с образованием малорастворимого сульфата кальция: $Ca(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2H_2O$

Карбонат кальция ($CaCO_3$) - реакция с образованием газа и малорастворимого сульфата кальция: $CaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Zn, Ca(OH)2, CaCO3.

в) гидроксидом калия;

С гидроксидом калия ($KOH$) будут реагировать:

Цинк ($Zn$) - как амфотерный металл: $Zn + 2KOH + 2H_2O \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2 \uparrow$

Азотная кислота ($HNO_3$) - реакция нейтрализации: $HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Сульфат железа(II) ($FeSO_4$) - реакция обмена с образованием осадка: $FeSO_4 + 2KOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4$

Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) - реакция обмена с образованием осадка: $FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3KCl$

Ответ: Zn, HNO3, FeSO4, FeCl3.

г) соляной кислотой?

С соляной кислотой ($HCl$) будут реагировать:

Цинк ($Zn$) - металл, стоящий в ряду активности до водорода: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) - реакция нейтрализации: $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

Карбонат кальция ($CaCO_3$) - реакция с образованием газа: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Zn, Ca(OH)2, CaCO3.

Проведите две из возможных реакций.

1. Реакция нейтрализации (кислота + щелочь):

$HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Азотная кислота + Гидроксид натрия $\rightarrow$ Нитрат натрия + Вода

2. Реакция обмена (соль + щелочь):

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

Хлорид железа(III) + Гидроксид натрия $\rightarrow$ Гидроксид железа(III) (осадок) + Хлорид натрия

Ответ: Реакции указаны выше.

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

a) Cu(OH)2;

Для получения гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) используем сульфат меди(II) ($CuSO_4$) и гидроксид натрия ($NaOH$):

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

Полученное нерастворимое основание превращаем в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$):

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

Ответ: Реакции указаны выше.

б) Mg(OH)2;

Для получения гидроксида магния ($Mg(OH)_2$) используем сульфат магния ($MgSO_4$) и гидроксид натрия ($NaOH$):

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

Полученное нерастворимое основание превращаем в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$):

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

Ответ: Реакции указаны выше.

в) Fe(OH)3;

Для получения гидроксида железа(III) ($Fe(OH)_3$) используем хлорид железа(III) ($FeCl_3$) и гидроксид натрия ($NaOH$):

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

Полученное нерастворимое основание превращаем в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$):

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

Ответ: Реакции указаны выше.

г) Fe(OH)2.

Для получения гидроксида железа(II) ($Fe(OH)_2$) используем сульфат железа(II) ($FeSO_4$) и гидроксид натрия ($NaOH$):

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

Полученное нерастворимое основание превращаем в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$):

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

Ответ: Реакции указаны выше.

5. Очистите химическим способом:

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

Ржавчина ($Fe_2O_3$ и $Fe(OH)_3$) является основным оксидом и нерастворимым основанием. Для ее удаления можно использовать растворы кислот. Выбор: разбавленная соляная кислота ($HCl$) или серная кислота ($H_2SO_4$), так как они растворяют оксиды и гидроксиды железа, но слабо взаимодействуют с самим железом (по сравнению с концентрированными кислотами или азотной кислотой).

Действие: Поместить заржавевший гвоздь в стакан с разбавленной соляной кислотой. Оставить на некоторое время до полного исчезновения ржавчины. После этого гвоздь промыть водой и высушить.

Уравнения реакций:

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

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

Объяснение: Кислота растворяет ржавчину, образуя растворимые соли железа, при этом металлическое железо практически не затрагивается, если кислота достаточно разбавлена и время воздействия ограничено.

Ответ: Очистка с помощью разбавленной соляной кислоты. Реакции и объяснение указаны выше.

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

Черный налет на медной проволоке – это оксид меди(II) ($CuO$), который является основным оксидом. Для его удаления можно использовать растворы кислот. Выбор: разбавленная соляная кислота ($HCl$) или серная кислота ($H_2SO_4$). Медь не реагирует с этими разбавленными кислотами, что позволяет избирательно удалить налет.

Действие: Погрузить медную проволоку с черным налетом в стакан с разбавленной соляной кислотой. Нагреть, если реакция идет медленно. После очистки проволоку промыть водой.

Уравнение реакции:

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Объяснение: Кислота растворяет основной оксид меди, образуя растворимую соль, а медь, находящаяся в ряду активности после водорода, не реагирует с некислотами-окислителями (разбавленными HCl и H2SO4).

Ответ: Очистка с помощью разбавленной соляной кислоты. Реакция и объяснение указаны выше.

в) стеклянную колбу от накипи (карбонат кальция);

Накипь в стеклянной колбе – это карбонат кальция ($CaCO_3$), который является солью слабой кислоты. Для его удаления используются растворы сильных кислот. Выбор: разбавленная соляная кислота ($HCl$).

Действие: Налить в колбу с накипью разбавленный раствор соляной кислоты. Наблюдать выделение газа. Оставить на время, пока вся накипь не растворится. Затем колбу тщательно промыть водой.

Уравнение реакции:

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

Объяснение: Соляная кислота реагирует с карбонатом кальция, растворяя его и образуя растворимый хлорид кальция, воду и углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков. Стекло, являясь химически инертным материалом, не реагирует с кислотой.

Ответ: Очистка с помощью разбавленной соляной кислоты. Реакция и объяснение указаны выше.

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

Зеленый налет малахита (условно $CuCO_3$) является основной солью (или карбонатом). Для его удаления используются растворы кислот. Выбор: разбавленная соляная кислота ($HCl$) или серная кислота ($H_2SO_4$).

Действие: Погрузить медную проволоку с налетом малахита в стакан с разбавленной соляной кислотой. Наблюдать выделение газа. После растворения налета проволоку промыть водой.

Уравнение реакции:

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

Объяснение: Кислота реагирует с карбонатом меди, растворяя его и образуя растворимую соль, воду и углекислый газ. Медь не реагирует с этими разбавленными кислотами.

Ответ: Очистка с помощью разбавленной соляной кислоты. Реакция и объяснение указаны выше.