вариант 3, 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

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

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

а) $HCl$ является кислотой;

б) $NaOH$ является щелочью;

в) $H_2SO_4$ является кислотой;

г) $Ca(OH)_2$ является щелочью.

индикатор

выданное

вещество

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

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 про-

бирках:

1 -

2 -

3 -

Кислота

Индикатор

Материал

соляная $HCl$

лакмус

ржавый железный гвоздь,

серная $H_2SO_4$

почерневшая медная проволока,

азотная $HNO_3$

фенол-

стеклянная пробирка с накипью,

фталеин

медная проволока, покрытая зеленым налетом (малахитом),

пронумерованные пробирки

с веществами

Уравнение реакции,

Вывод (как ответ на поставленную задачу)

названия веществ

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:

а) $Cu(OH)_2$;

б) $Mg(OH)_2$;

в) $Fe(OH)_3$;

г) $Fe(OH)_2$.

щелочь

соль

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,

Вывод (как ответ на

названия веществ

поставленную задачу)

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

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

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

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

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

Используя индикатор, подтвердите, что выданное растворенное вещество:

а) HCl является кислотой;

Решение: Для подтверждения кислотных свойств $HCl$ используем индикатор лакмус. Добавим несколько капель раствора лакмуса в пробирку с раствором $HCl$.

Наблюдения: раствор изменит окраску с фиолетовой на красную. Это указывает на кислую среду.

Ответ: При добавлении лакмуса раствор $HCl$ окрасится в красный цвет.

б) NaOH является щелочью;

Решение: Для подтверждения основных свойств $NaOH$ используем индикатор фенолфталеин. Добавим несколько капель раствора фенолфталеина в пробирку с раствором $NaOH$.

Наблюдения: раствор изменит окраску с бесцветной на малиновую (или розовую). Это указывает на щелочную среду.

Ответ: При добавлении фенолфталеина раствор $NaOH$ окрасится в малиновый цвет.

в) H₂SO₄ является кислотой;

Решение: Для подтверждения кислотных свойств $H_2SO_4$ используем индикатор лакмус. Добавим несколько капель раствора лакмуса в пробирку с раствором $H_2SO_4$.

Наблюдения: раствор изменит окраску с фиолетовой на красную. Это указывает на кислую среду.

Ответ: При добавлении лакмуса раствор $H_2SO_4$ окрасится в красный цвет.

г) Ca(OH)₂ является щелочью.

Решение: Для подтверждения основных свойств $Ca(OH)_2$ используем индикатор фенолфталеин. Добавим несколько капель раствора фенолфталеина в пробирку с раствором $Ca(OH)_2$.

Наблюдения: раствор изменит окраску с бесцветной на малиновую (или розовую). Это указывает на щелочную среду.

Ответ: При добавлении фенолфталеина раствор $Ca(OH)_2$ окрасится в малиновый цвет.

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

Решение: Для распознавания растворов в пронумерованных пробирках используем индикатор лакмус. В каждую пробирку добавим по несколько капель лакмуса и зафиксируем изменение окраски.

а) серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия;

Наблюдения:

1. В одной из пробирок раствор окрасился в красный цвет – это серная кислота ($H_2SO_4$).

2. В другой пробирке раствор окрасился в синий цвет – это гидроксид натрия ($NaOH$).

3. В третьей пробирке раствор не изменил окраску (остался фиолетовым) – это хлорид натрия ($NaCl$).

Ответ: $H_2SO_4$ (красный), $NaOH$ (синий), $NaCl$ (фиолетовый).

б) гидроксида натрия, фосфорной кислоты, хлорида калия;

Наблюдения:

1. В одной из пробирок раствор окрасился в синий цвет – это гидроксид натрия ($NaOH$).

2. В другой пробирке раствор окрасился в красный цвет – это фосфорная кислота ($H_3PO_4$).

3. В третьей пробирке раствор не изменил окраску (остался фиолетовым) – это хлорид калия ($KCl$).

Ответ: $NaOH$ (синий), $H_3PO_4$ (красный), $KCl$ (фиолетовый).

в) гидроксида кальция, хлорида кальция, хлороводородной кислоты;

Наблюдения:

1. В одной из пробирок раствор окрасился в синий цвет – это гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

2. В другой пробирке раствор окрасился в красный цвет – это хлороводородная кислота ($HCl$).

3. В третьей пробирке раствор не изменил окраску (остался фиолетовым) – это хлорид кальция ($CaCl_2$).

Ответ: $Ca(OH)_2$ (синий), $HCl$ (красный), $CaCl_2$ (фиолетовый).

г) серной кислоты, сульфата калия, гидроксида кальция.

Наблюдения:

1. В одной из пробирок раствор окрасился в красный цвет – это серная кислота ($H_2SO_4$).

2. В другой пробирке раствор окрасился в синий цвет – это гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$).

3. В третьей пробирке раствор не изменил окраску (остался фиолетовым) – это сульфат калия ($K_2SO_4$).

Ответ: $H_2SO_4$ (красный), $Ca(OH)_2$ (синий), $K_2SO_4$ (фиолетовый).

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

Решение: Перечислим вещества, которые будут реагировать с указанными реагентами, исходя из их химических свойств.

а) гидроксидом натрия;

Решение: С гидроксидом натрия ($NaOH$) будут реагировать: цинк ($Zn$) как амфотерный металл, азотная кислота ($HNO_3$) как кислота, сульфат железа(II) ($FeSO_4$) и хлорид железа(III) ($FeCl_3$) как соли, образующие нерастворимые гидроксиды.

Ответ: $Zn$, $HNO_3$, $FeSO_4$, $FeCl_3$.

б) серной кислотой;

Решение: С серной кислотой ($H_2SO_4$) будут реагировать: цинк ($Zn$) как активный металл, гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) как основание, карбонат кальция ($CaCO_3$) как соль слабой кислоты.

Ответ: $Zn$, $Ca(OH)_2$, $CaCO_3$.

в) гидроксидом калия;

Решение: С гидроксидом калия ($KOH$) будут реагировать: цинк ($Zn$) как амфотерный металл, азотная кислота ($HNO_3$) как кислота, сульфат железа(II) ($FeSO_4$) и хлорид железа(III) ($FeCl_3$) как соли, образующие нерастворимые гидроксиды.

Ответ: $Zn$, $HNO_3$, $FeSO_4$, $FeCl_3$.

г) соляной кислотой?

Решение: С соляной кислотой ($HCl$) будут реагировать: цинк ($Zn$) как активный металл, гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) как основание, карбонат кальция ($CaCO_3$) как соль слабой кислоты.

Ответ: $Zn$, $Ca(OH)_2$, $CaCO_3$.

Проведите две из возможных реакций.

Решение: Выберем две реакции с различными наблюдаемыми эффектами:

1. Реакция хлорида железа(III) с гидроксидом натрия:

Действия: В пробирку с раствором $FeCl_3$ добавьте раствор $NaOH$.

Наблюдения: Образуется бурый (красно-бурый) студенистый осадок.

Уравнение реакции: $FeCl_3 (раствор) + 3NaOH (раствор) \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl (раствор)$

2. Реакция карбоната кальция с соляной кислотой:

Действия: В пробирку с кусочком $CaCO_3$ (например, мел) добавьте раствор $HCl$.

Наблюдения: Происходит бурное выделение газа (пузырьков).

Уравнение реакции: $CaCO_3 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow CaCl_2 (раствор) + H_2O (ж) + CO_2 \uparrow$

Ответ: Реакции и наблюдения представлены выше.

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

Решение: Нерастворимые основания получают реакцией между растворимыми солями и щелочами, а затем превращают в хлориды реакцией с соляной кислотой.

а) Cu(OH)₂;

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

Действия: В пробирку с раствором $CuSO_4$ добавьте раствор $NaOH$.

Наблюдения: Образуется синий студенистый осадок.

Уравнение реакции получения $Cu(OH)_2$: $CuSO_4 (раствор) + 2NaOH (раствор) \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 (раствор)$

Полученное основание $Cu(OH)_2$ превратим в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$).

Действия: К полученному осадку $Cu(OH)_2$ добавьте раствор $HCl$.

Наблюдения: Синий осадок растворяется, образуя синий раствор.

Уравнение реакции превращения в хлорид: $Cu(OH)_2 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow CuCl_2 (раствор) + 2H_2O (ж)$

Ответ: Реакции получения $Cu(OH)_2$ и его превращения в $CuCl_2$ представлены выше.

б) Mg(OH)₂;

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

Действия: В пробирку с раствором $MgSO_4$ добавьте раствор $NaOH$.

Наблюдения: Образуется белый студенистый осадок.

Уравнение реакции получения $Mg(OH)_2$: $MgSO_4 (раствор) + 2NaOH (раствор) \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 (раствор)$

Полученное основание $Mg(OH)_2$ превратим в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$).

Действия: К полученному осадку $Mg(OH)_2$ добавьте раствор $HCl$.

Наблюдения: Белый осадок растворяется, образуя бесцветный раствор.

Уравнение реакции превращения в хлорид: $Mg(OH)_2 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow MgCl_2 (раствор) + 2H_2O (ж)$

Ответ: Реакции получения $Mg(OH)_2$ и его превращения в $MgCl_2$ представлены выше.

в) Fe(OH)₃;

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

Действия: В пробирку с раствором $FeCl_3$ добавьте раствор $NaOH$.

Наблюдения: Образуется бурый (красно-бурый) студенистый осадок.

Уравнение реакции получения $Fe(OH)_3$: $FeCl_3 (раствор) + 3NaOH (раствор) \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl (раствор)$

Полученное основание $Fe(OH)_3$ превратим в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$).

Действия: К полученному осадку $Fe(OH)_3$ добавьте раствор $HCl$.

Наблюдения: Бурый осадок растворяется, образуя желтоватый раствор.

Уравнение реакции превращения в хлорид: $Fe(OH)_3 (тв) + 3HCl (раствор) \rightarrow FeCl_3 (раствор) + 3H_2O (ж)$

Ответ: Реакции получения $Fe(OH)_3$ и его превращения в $FeCl_3$ представлены выше.

г) Fe(OH)₂.

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

Действия: В пробирку с раствором $FeSO_4$ добавьте раствор $NaOH$.

Наблюдения: Образуется белый (светло-зеленый) студенистый осадок, который на воздухе быстро буреет (окисляется до $Fe(OH)_3$).

Уравнение реакции получения $Fe(OH)_2$: $FeSO_4 (раствор) + 2NaOH (раствор) \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 (раствор)$

Полученное основание $Fe(OH)_2$ превратим в хлорид, используя соляную кислоту ($HCl$).

Действия: К полученному осадку $Fe(OH)_2$ быстро добавьте раствор $HCl$.

Наблюдения: Белый осадок растворяется, образуя бледно-зеленый раствор.

Уравнение реакции превращения в хлорид: $Fe(OH)_2 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow FeCl_2 (раствор) + 2H_2O (ж)$

Ответ: Реакции получения $Fe(OH)_2$ и его превращения в $FeCl_2$ представлены выше.

5. Очистите химическим способом:

Решение: Для химической очистки необходимо использовать реагенты, которые избирательно реагируют с загрязнением, не повреждая основной материал или образуя легко удаляемые продукты.

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

Решение: Ржавчина ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$, $Fe(OH)_3$) является оксидом/гидроксидом железа(III) и обладает основными свойствами. Для ее удаления используют раствор кислоты, например, соляной ($HCl$).

Действия: Опустите железный гвоздь с ржавчиной в стакан с разбавленным раствором соляной кислоты.

Объяснение: Кислота будет реагировать с ржавчиной, образуя растворимую соль – хлорид железа(III) и воду. При этом гвоздь очистится от налета.

Уравнения реакций:

$Fe_2O_3 (тв) + 6HCl (раствор) \rightarrow 2FeCl_3 (раствор) + 3H_2O (ж)$

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

Ответ: Очистка производится разбавленным раствором соляной кислоты. Реакции представлены выше.

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

Решение: Черный налет на медной проволоке - это оксид меди(II) ($CuO$), который является основным оксидом. Для его удаления используют раствор кислоты, например, серной ($H_2SO_4$) или соляной ($HCl$).

Действия: Опустите медную проволоку с черным налетом в стакан с разбавленным раствором серной кислоты.

Наблюдения: Черный налет исчезнет, а раствор окрасится в синий цвет.

Объяснение: Кислота реагирует с оксидом меди(II), образуя растворимую соль меди и воду, что позволяет очистить поверхность проволоки.

Уравнение реакции: $CuO (тв) + H_2SO_4 (раствор) \rightarrow CuSO_4 (раствор) + H_2O (ж)$

Ответ: Очистка производится раствором серной кислоты. Реакция представлена выше.

в) стеклянную колбу от накипи (карбонат кальция);

Решение: Накипь в стеклянной колбе - это карбонат кальция ($CaCO_3$). Карбонаты реагируют с сильными кислотами с выделением углекислого газа. Для удаления накипи используют раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$).

Действия: Налейте в колбу с накипью раствор соляной кислоты.

Наблюдения: Будет наблюдаться выделение пузырьков газа, и накипь постепенно растворится.

Объяснение: Кислота реагирует с карбонатом кальция, образуя растворимую соль, воду и газообразный углекислый газ, что приводит к удалению накипи.

Уравнение реакции: $CaCO_3 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow CaCl_2 (раствор) + H_2O (ж) + CO_2 \uparrow$

Ответ: Очистка производится раствором соляной кислоты. Реакция представлена выше.

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

Решение: Зеленый налет малахита (условно $CuCO_3$) является солью, образованной слабой кислотой и основанием. Такие соли реагируют с сильными кислотами. Для удаления этого налета можно использовать раствор соляной ($HCl$) или азотной ($HNO_3$) кислоты.

Действия: Опустите медную проволоку с зеленым налетом в стакан с разбавленным раствором соляной кислоты.

Наблюдения: Зеленый налет исчезнет, и раствор окрасится в синий цвет, при этом будет наблюдаться выделение пузырьков газа.

Объяснение: Кислота реагирует с карбонатом меди, образуя растворимую соль меди, воду и углекислый газ, что позволяет удалить налет.

Уравнение реакции: $CuCO_3 (тв) + 2HCl (раствор) \rightarrow CuCl_2 (раствор) + H_2O (ж) + CO_2 \uparrow$

Ответ: Очистка производится раствором соляной кислоты. Реакция представлена выше.