Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 157

Лабораторный опыт

Взаимодействие гидроксида цинка с растворами кислот и щелочей

На первом этапе лабораторного опыта при взаимодействии раствора сульфата цинка с раствором гидроксида натрия образуется белый осадок гидроксида цинка. Реакция протекает по уравнению:

(ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + Na₂SO₄).

Далее, если в одну пробирку с осадком гидроксида цинка добавить кислоту (например, соляную), то осадок растворится. Происходит реакция между основанием и кислотой, в результате которой образуются соль и вода:

(Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O).

Во второй пробирке, куда добавлен избыток гидроксида натрия, осадок также растворяется, потому что гидроксид цинка взаимодействует со щёлочью как кислотный гидроксид, образуя комплексную соль:

(Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]).

Это доказывает, что гидроксид цинка проявляет амфотерные свойства — он реагирует как с кислотами, так и с щелочами.

Для сравнения получают гидроксид магния, например, по реакции:

(MgSO₄ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + Na₂SO₄).

Если к осадку Mg(OH)₂ добавить кислоту, то он растворится:

(Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O).

А при добавлении избытка щёлочи осадок не растворится, потому что гидроксид магния не является амфотерным, он проявляет только основные свойства и не взаимодействует со щёлочами.

Таким образом, гидроксид цинка отличается от гидроксида магния тем, что способен реагировать не только с кислотами, но и со щелочами, проявляя амфотерные свойства. Гидроксид магния — типичный нерастворимый в воде основной гидроксид, он реагирует только с кислотами.

Стр. 157

Подумай, ответь, выполни

1. Что означает слово «амфотерный»?

Слово «амфотерный» происходит от греческого слова «амфотерос», что означает «оба», «и тот, и другой». Это название подчёркивает двойственную природу таких веществ: они могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Амфотерные соединения способны реагировать как с кислотами, так и со щелочами, в зависимости от условий. Такое поведение отличает их от обычных кислотных или основных оксидов и гидроксидов, которые реагируют только с веществами противоположной природы.

2. В чём особенность химических свойств амфотерных оксидов?

Химическая особенность амфотерных оксидов заключается в том, что они могут вступать в реакцию как с кислотами, так и со щелочами. С кислотами амфотерные оксиды реагируют как основные оксиды, образуя соли и воду. Например, оксид цинка реагирует с соляной кислотой:

(ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O).

С щелочами эти же оксиды проявляют кислотные свойства, вступая в реакцию с образованием комплексных солей. Пример:

(ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]).

Таким образом, главная особенность амфотерных оксидов — их двойственное поведение, позволяющее им быть и кислотными, и основными в зависимости от среды.

3. Напишите уравнение реакции, протекающей между оксидом алюминия и оксидом серы(VI).

Оксид алюминия (Al₂O₃) — амфотерный, а оксид серы(VI) (SO₃) — кислотный. При сплавлении они взаимодействуют с образованием соли — сульфата алюминия:

(Al₂O₃ + 3SO₃ → Al₂(SO₄)₃).

4. Допишите уравнения химических реакций.

3. Be(OH)₂ + NaOH (сплавление) → ... + ...

4. Be(OH)₂ + HCl → ... + ...

При сплавлении гидроксида бериллия с гидроксидом натрия происходит образование комплексной соли — тетрагидроксобериллата натрия:

(Be(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Be(OH)₄]).

При взаимодействии гидроксида бериллия с соляной кислотой происходит реакция нейтрализации, в результате которой образуется соль — хлорид бериллия, и вода:

(Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O).

5. К раствору, содержащему избыток хлорида железа(III), прилили раствор, содержащий 240 г гидроксида натрия. Определите массу и количество вещества образовавшегося гидроксида железа(III).

Запишем уравнение реакции:

(FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl).

Найдём количество вещества гидроксида натрия:

Mr(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль,

n(NaOH) = 240 г / 40 г/моль = 6 моль.

По уравнению реакции:

3 моль NaOH → 1 моль Fe(OH)₃,

тогда 6 моль NaOH → 2 моль Fe(OH)₃.

Найдём массу Fe(OH)₃:

Mr(Fe(OH)₃) = 56 + 3×(16 + 1) = 56 + 51 = 107 г/моль,

m = 2 моль × 107 г/моль = 214 г.

Ответ: Количество вещества Fe(OH)₃ — 2 моль, масса — 214 г.