Кислоты и соли
Вопросы
1. Почему кислоты называют кислотами?
Кислоты называют кислотами потому, что они содержат атомы водорода, которые могут замещаться атомами металлов, и обладают кислым вкусом. Кроме того, они взаимодействуют с металлами с выделением водорода и изменяют цвет индикаторов. Именно водород в составе кислот определяет их свойства.
2. Какие кислоты вам известны?
Мне известны следующие кислоты: соляная кислота (HCl), серная кислота (H₂SO₄), азотная кислота (HNO₃), уксусная кислота (CH₃COOH), фосфорная кислота (H₃PO₄), лимонная кислота (C₆H₈O₇), молочная кислота (C₃H₆O₃), яблочная кислота.
Стр. 108
Лабораторный опыт
Взаимодействие кислот с цинком
В три пробирки налейте по 2—3 мл растворов серной, соляной и фосфорной кислот. В каждую из них добавьте гранулу цинка. Что наблюдаете? Какой газ выделяется? Как доказать, что выделяющийся газ — водород?
Наблюдается активное выделение пузырьков газа на поверхности цинка и лёгкое помутнение раствора. Иногда происходит лёгкое шипение. Это свидетельствует о химической реакции между цинком и кислотами.
В ходе реакции выделяется газ — водород (H₂).
Чтобы доказать, что газ — водород, можно поднести к нему горящую лучину. При контакте с водородом произойдёт характерный хлопок. Это типичный признак водорода, который вспыхивает в смеси с воздухом.
Стр. 110
Подумай, ответь, выполни
1. Какие вещества называют кислотами? В приведённом списке веществ укажите формулы кислот: H₂, HCl, SO₂, H₂SO₄, NO₂, HNO₃, NaOH.
Кислотами называют сложные вещества, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться атомами металлов, и кислотных остатков. Эти вещества обладают кислым вкусом, взаимодействуют с металлами с выделением водорода и изменяют цвет индикаторов. Из предложенных веществ кислотами являются:
HCl — соляная кислота,
H₂SO₄ — серная кислота,
HNO₃ — азотная кислота.
2. Какие вещества называют солями? В приведённом списке веществ укажите формулы солей: NaCl, HCl, Mg(NO₃)₂, N₂O, K₂SO₄, NaOH, CaCl₂.
Солями называют сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками. Они получаются в результате реакции между кислотами и основаниями или в результате взаимодействия кислот с металлами. Из предложенного списка солями являются:
NaCl — хлорид натрия,
Mg(NO₃)₂ — нитрат магния,
K₂SO₄ — сульфат калия,
CaCl₂ — хлорид кальция.
3. С какой целью в химических лабораториях используют индикаторы?
Индикаторы используются в лабораториях для определения кислотности или щелочности среды. Они представляют собой вещества, которые изменяют свой цвет в зависимости от присутствия кислоты или основания. Например, лакмус в кислой среде становится красным, а в щелочной — синим. Это позволяет определить, с каким веществом мы имеем дело — кислотой или щёлочью.
4. Прочитайте уравнения химических реакций и назовите все вещества, которые в них участвуют:
а) Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
б) Na + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + H₂
в) Ca + HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂
а) В уравнении (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂) участвуют: цинк, соляная кислота, хлорид цинка и водород. Это реакция взаимодействия металла с кислотой, в которой образуется соль и водород.
б) В уравнении (2Na + 2H₃PO₄ → 2Na₃PO₄ + 3H₂) участвуют: натрий, фосфорная кислота, фосфат натрия и водород. Металл вытесняет водород из кислоты с образованием соли.
в) В уравнении (Ca + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂) участвуют: кальций, азотная кислота, нитрат кальция и водород. Также происходит замещение водорода на металл, образуется соль и выделяется водород.
5. Составьте уравнения химических реакций, соответствующих приведённым схемам, и назовите полученные соли.
а) Mg + HCl → ...
б) Al + HCl → ...
в) K + HCl → ...
г) Ca + H₃PO₄ → ...
д) Li₂O + H₃PO₄ → ...
е) Al₂O₃ + H₂SO₄ → ...
а) (Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂) — образуется хлорид магния
б) (2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂) — образуется хлорид алюминия
в) (2K + 2HCl → 2KCl + H₂) — образуется хлорид калия
г) (3Ca + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂) — образуется фосфат кальция
д) (Li₂O + 2H₃PO₄ → 2LiH₂PO₄) — образуется дигидрофосфат лития
е) (Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O) — образуется сульфат алюминия
6. Вычислите массу серной кислоты, вступившей в реакцию с алюминием массой 0,54 г, если в результате реакции образовалось 3,42 г соли и 0,06 г водорода.
Ищем массу серной кислоты, участвовавшей в реакции. По закону сохранения массы сумма масс всех продуктов равна сумме масс всех исходных веществ.
Сначала найдём массу серной кислоты:
m(серной к-ты) = m(продуктов) – m(алюминия)
m(серной к-ты) = (3,42 г + 0,06 г) – 0,54 г = 3,48 г – 0,54 г = 2,94 г
Ответ: масса серной кислоты, вступившей в реакцию, равна 2,94 г.
Стр. 111
Тестовые задания
1. Установите соответствие между формулой вещества и его принадлежностью к классу веществ. Для этого к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите позицию, обозначенную цифрой.
Формула вещества:
А) CaBr₂
Б) HNO₂
В) H₂S
Г) Na₂SO₃
Класс веществ:
Оксиды
Кислоты
Соли
А — 3 (CaBr₂ — соль, образована металлом и кислотным остатком Br⁻),
Б — 2 (HNO₂ — кислота, азотистая кислота),
В — 2 (H₂S — тоже кислота, сероводородная),
Г — 3 (Na₂SO₃ — соль, сульфит натрия).
Пояснение: соли состоят из металла и кислотного остатка, кислоты — содержат водород и кислотный остаток. Ни одного оксида в перечне нет.
2. Общее для всех кислот — это наличие в их молекулах:
атомов металлов
гидроксогрупп
атомов водорода
Ответ: 3 (атомов водорода)
Пояснение: Все кислоты содержат атомы водорода, которые могут замещаться металлами при химических реакциях. Это их главное общее свойство.
3. Установите соответствие между кислотным остатком и его валентностью. Для этого к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите позицию, обозначенную цифрой.
Кислотный остаток:
А) SO₄
Б) PO₄
В) NO₃
Валентность:
I
II
III
А — 2 (SO₄ — сульфат, валентность II),
Б — 3 (PO₄ — фосфат, валентность III),
В — 1 (NO₃ — нитрат, валентность I)
Пояснение: валентность кислотных остатков определяется числом атомов водорода, которые они могут замещать. SO₄ соединяется с 2 атомами водорода (H₂SO₄), PO₄ — с 3 (H₃PO₄), NO₃ — с 1 (HNO₃).
Стр. 112