Рассмотрим вариант решения задания из учебника Габриелян, Остроумов, Сладков 11 класс, Просвещение: Практическая работа 2 РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА» Вариант 1 1. Проведите реакции, характеризующие свойства раствора серной кислоты. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, отметьте признаки и условия их протекания. Обоснуйте, почему та или иная проведённая вами реакция относится к окислительно-восстановительным. Там, где это возможно, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель. Свойства серной кислоты. Лакмус показывает в растворе серной кислоты красный цвет, что свидетельствует о кислой среде: H2SO4 > 2H+ + SO42- При внесении в раствор разбавленной серной кислоты нескольких гранул цинка наблюдается интенсивное выделение пузырьков газа, что свидетельствует о взаимодействии кислоты с металлом с выделением водорода. Zn + H2SO4 > ZnSO4 + H2^ Zn + 2H+ + SO42- > Zn2+ + SO42- + H2^ Zn + 2H+ > Zn2+ + H2^ 2H+ + 2e > H20 – окислитель Zn0 – 2e > Zn2+ – восстановитель При внесении в раствор серной кислоты небольшого количества оксида магния наблюдается его растворение, что свидетельствует о взаимодействии кислоты с основным оксидом. MgO + H2SO4 > MgSO4 + H2O MgO + 2H+ + SO42- > Mg2+ + SO42- + H2O MgO + 2H+ > Mg2+ + H2O Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. После смешивания растворов щелочи и серной кислоты индикатор покажет нейтральную среду (лакмус фиолетовый, универсальный индикатор желто-зеленый), что свидетельствует о протекании реакции нейтрализации: 2NaOH + H2SO4 > Na2SO4 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- > 2Na+ + SO42- + 2H2O H+ + OH- = H2O Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. После смешивания растворов карбоната и серной кислоты наблюдается образование пузырьков газа, что свидетельствует о том, что реакция между кислотой и солью протекает, если образуется газ. Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2^ 2Na+ + CO32- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + H2O + CO2^ 2H+ + CO32- = H2O + CO2^ Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. После смешивания растворов силиката и серной кислоты наблюдается выделение осадка, что свидетельствует о том, что реакция между кислотой и солью протекает, если образуется осадок. Na2SiO3 + H2SO4 = 2NaCl + H2SiO3v 2Na+ + SiO32- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + H2SiO3v 2H+ + SiO32- = H2SiO3v Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. 2. Получите гидроксид меди(II) реакцией обмена и проведите эксперименты, характеризующие химические свойства этого соединения. Запишите молекулярные и ионные уравнения проведённых реакций. Гидроксид меди (II) Получают гидроксид смешением растворов щелочи и сульфата меди (II): При добавлении серной кислоты осадок растворяется с образованием голубого раствора: При нагревании синий осадок меди разлагается с образованием черного оксида: Cu(OH)2 > CuO + 2H2O Реакции не являются ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. 3. Проведите реакции, подтверждающие качественный состав хлорида аммония, отметьте условия и признаки ировёденных реакций. Запишите их молекулярные и ионные уравнения. Состав хлорида аммония Cl- определяется по выпадению белого осадка после добавления соли серебра: AgNO3 + NH4Cl = NH4NO3 + AgClv Ag+ + NO3- + NH4+ + Cl- = NH4+ + NO3- + AgClv Ag+ + Cl- = AgClv NH4+ определяется по запаху аммиака после добавления щелочи: NH4Cl + KOH > KCl + NH3^ + H2O NH4+ + Cl- + K+ + OH- > K+ + Cl- + NH3^ + H2O NH4+ + OH- > NH3^ + H2O Вариант 2 1. Проведите реакции, характеризующие свойства раствора гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, отметьте признаки и условия их протекания. Обоснуйте, почему та или иная проведённая вами реакция относится к окислительно-восстановительным. Там, где это возможно, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель. Свойства гидроксида натрия. Лакмус показывает в растворе гидроксида натрия синий цвет, что свидетельствует о щелочной среде: NaOH > Na+ + OH- После смешивания растворов гидроксида натрия и серной кислоты индикатор покажет нейтральную среду (лакмус фиолетовый, универсальный индикатор желто-зеленый), что свидетельствует о протекании реакции нейтрализации: 2NaOH + H2SO4 > Na2SO4 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- > 2Na+ + SO42- + 2H2O H+ + OH- = H2O Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. При добавлении гидроксида натрия к раствору соли аммония появляется запах аммиака, что свидетельствует о том, что щелочи реагируют с солями, если выделяется газ: NH4Cl + NaOH > NaCl + NH3^ + H2O NH4+ + Cl- + Na+ + OH- > Na+ + Cl- + NH3^ + H2O NH4+ + OH- > NH3^ + H2O При добавлении гидроксида натрия к раствору соли алюминия выпадает белый осадок, что свидетельствует о том, что щелочи реагируют с солями, если образуется осадок: AlCl3 + 3NaOH > 3NaCl + Al(OH)3v Al3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- > 3Na+ + 3Cl-+ Al(OH)3v Al3+ + 3OH- > Al(OH)3v Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. Если к щелочи постепенно добавлять соль алюминия, осадок выпадать не будет, т.к. щелочь все время будет в избытке: 4NaOH + AlCl3 > 3NaCl + Na[Al(OH)4] 4Na+ + 4OH- + Al3+ + 3Cl- > 4Na+ + 3Cl-+ [Al(OH)4]- Al3+ + 4OH- > [Al(OH)4]- Реакция не является ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. 2. Получите в двух пробирках гидроксид цинка реакцией обмена и проведите эксперименты, характеризующие химические свойства этого соединения. Запишите молекулярные и ионные уравнения проведённых реакций. Гидроксид цинка Получают белый осадок гидроксида смешением растворов щелочи и сульфата цинка: ZnSO4 + 2NaOH > Na2SO4 + Zn(OH)2v Zn2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- > 2Na+ + SO42- + Zn(OH)2v Zn2+ + 2OH- > Zn(OH)2v Если прилить еще больше щелочи, белый осадок растворится: Zn(OH)2 + 2NaOH > Na2[Zn(OH)4] Zn(OH)2 + 2Na+ + 2OH- > 2Na+ + [Zn(OH)4]2- Zn(OH)2 + 2OH- > [Zn(OH)4]2- После добавления кислоты белый осадок снова образуется: Na2[Zn(OH)4] + H2SO4 > Na2SO4 + Zn(OH)2v + 2H2O 2Na+ + [Zn(OH)4]2- + 2H+ + SO42- > 2Na+ + SO42- + Zn(OH)2v + 2H2O 2H+ +[Zn(OH)4]2- > Zn(OH)2v + 2H2O Если к большому количеству щелочи добавить несколько капель раствора соли цинка, белый осадок не образуется: 4NaOH + ZnSO4 > Na2SO4 + Na2[Zn(OH)4] 4Na+ + 4OH- + Zn2+ + SO42- > 4Na+ + SO42- + [Zn(OH)4]2- Zn2+ + 4OH- > [Zn(OH)4]2- При добавлении к гидроксиду цинка раствора кислоты, он растворяется, что свидетельствует о проявлении амфотерными гидроксидами основных свойств в реакциях с кислотами: Zn(OH)2 + H2SO4 > ZnSO4 + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+ + SO42- > Zn2+ + SO42- + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+ > Zn2+ + 2H2O Реакции не являются ОВР, т.к. элементы не изменили своих степеней окисления. 3. Проведите реакции, подтверждающие качественный состав хлорида бария, отметьте условия и признаки проведённых реакций. Запишите их молекулярные и ионные уравнения. Состав хлорида бария Ba2+ определяется по выпадению белого осадка после добавления сульфата: FeSO4 + BaCl2 > FeCl2 + BaSO4v Fe2+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- > Fe2+ + 2Cl- + BaSO4v Ba2+ + SO42- > BaSO4v Cl- определяется по выпадению белого осадка после добавления соли серебра: 2AgNO3 + BaCl2 = Ba(NO3)2 + 2AgClv 2Ag+ + 2NO3- + Ba2+ + 2Cl- = Ba2+ + 2NO3- + 2AgClv Ag+ + Cl- = AgClv
