Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 176

Параграф 50. Практическая работа 6

Вопросы

1. Повторите химические свойства оксидов, кислот, оснований и солей.

1. Химические свойства оксидов:

• Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

(CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O)

• Кислотные оксиды реагируют с основаниями:

(SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O)

• Амфотерные оксиды взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами:

(ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O)

(ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O)

2. Химические свойства кислот:

• Реагируют с основаниями:

(NaOH + HCl → NaCl + H₂O)

• С основными оксидами:

(FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O)

• С активными металлами:

(Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑)

• С солями (если возможен осадок, газ или вода):

(BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl)

3. Химические свойства оснований:

• Щелочи реагируют с кислотами:

(KOH + HNO₃ → KNO₃ + H₂O)

• С кислотными оксидами:

(2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O)

• Щелочи реагируют с солями (в зависимости от условий):

(NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄)

4. Химические свойства солей:

• С кислотами:

(Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O)

• С основаниями:

(FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl)

• С другими солями (если образуется осадок или газ):

(AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃)

• При нагревании могут разлагаться:

(CaCO₃ → CaO + CO₂↑)

2. Повторите правила безопасной работы в химическом кабинете.

Правила:

9. Работать только в присутствии учителя и строго по его указаниям.

10. Пользоваться защитными очками, халатом и перчатками.

11. Не пробовать вещества на вкус, не нюхать их прямо — только с осторожным подведением ладони.

12. Нельзя переливать вещества ртом, пользоваться пипеткой с грушей.

13. При попадании вещества на кожу — немедленно смыть водой и сообщить учителю.

14. Не наклоняться над пробиркой при нагревании.

15. Запрещается есть, пить и отвлекаться во время работы.

16. После завершения опыта тщательно вымыть руки.

Соблюдение этих правил обеспечивает безопасность при работе с химическими веществами.

Стр. 176

Решение экспериментальных задач по теме «Важнейшие классы неорганических соединений»

Задача 1.

Вариант I. В двух склянках без этикеток находятся порошки: в одной — оксид кальция, в другой — оксид меди(II).

Как различить эти вещества, не проводя химических опытов?

Как химическими опытами подтвердить наличие в склянках именно этих веществ?

Без проведения химических опытов различить оксиды можно по внешнему виду:

– оксид кальция (CaO) — это белый порошок,

– оксид меди(II) (CuO) — чёрный порошок.

Для подтверждения химическим путём:

3. Добавим воду к каждой пробе:

– с оксидом кальция произойдёт реакция (CaO + H₂O → Ca(OH)₂) с выделением тепла, раствор станет щелочным (лакмус станет синим);

– с оксидом меди(II) реакция с водой не происходит.

4. Далее можно добавить раствор кислоты (например, HCl):

– CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O (реакция с выделением тепла);

– CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O (раствор приобретёт характерный голубой цвет за счёт ионов Cu²⁺).

Таким образом, можно достоверно определить, какой порошок в какой склянке.

Вариант II. В двух склянках без этикеток находятся растворы: в одной — раствор соляной кислоты, в другой — гидроксид калия.

Как опытным путём определить, в какой склянке находится каждое из веществ?

Для определения, где кислота, а где щёлочь, можно использовать индикаторы:

4. Лакмус:

– в растворе кислоты (HCl) он окрасится в красный цвет,

– в растворе гидроксида калия (KOH) — в синий.

5. Метилоранж:

– в кислоте (HCl) — розовый,

– в щёлочи (KOH) — жёлтый.

6. Фенолфталеин:

– в растворе кислоты — бесцветный,

– в щёлочи — малиновый.

Также можно провести нейтрализацию: добавить немного щёлочи к кислоте или наоборот и проверить исчезновение индикаторной окраски — это докажет, что вещества реагируют по типу (KOH + HCl → KCl + H₂O).

Задача 2.

Вариант I. Очистите химическим способом железный гвоздь от ржавчины, считая, что в состав ржавчины входят оксид железа(III) и гидроксид железа(III).

Ржавчина содержит Fe₂O₃ и Fe(OH)₃, которые относятся к амфотерным веществам. Чтобы очистить гвоздь от ржавчины, используют раствор кислот. Например, можно применить соляную кислоту (HCl), которая реагирует с оксидом и гидроксидом железа:

(Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O)

(Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O)

После реакции соли растворяются в воде, и загрязнения удаляются. Затем гвоздь необходимо тщательно промыть водой, чтобы удалить остатки кислоты и соли.

Вариант II. Химическим способом отмойте пробирку, загрязнённую на практическом занятии гидроксидом меди(II).

Гидроксид меди(II) — вещество синего цвета, нерастворимое в воде. Для его удаления используют кислоту, например, раствор соляной или уксусной кислоты. Под действием кислоты образуется растворимая соль:

(Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O)

Или:

(Cu(OH)₂ + 2CH₃COOH → Cu(CH₃COO)₂ + 2H₂O)

После реакции соль растворяется, и остатки можно смыть водой. Пробирку промывают водой после завершения реакции.

Задача 3.

Вариант I. После практической работы остался розовый раствор. Лаборант предполагает, что это раствор лакмуса в кислой среде. Проведите несколько опытов для проверки этого предположения.

Чтобы проверить, действительно ли в растворе содержится лакмус и находится ли он в кислой среде, нужно провести следующие опыты:

3. Добавление щёлочи (например, NaOH): если раствор лакмуса действительно в кислой среде и окрашен в розовый цвет, то при добавлении щёлочи среда станет нейтральной или щелочной, и цвет изменится на синий.

(HCl + NaOH → NaCl + H₂O) — в реакции среда меняется, лакмус переходит из кислой формы (розовой) в щелочную (синюю).

4. Добавление щелочного индикатора (например, фенолфталеина): он бесцветен в кислой среде и розовеет в щелочной — это не повлияет на цвет раствора, но даст информацию о среде.

Вывод: если при добавлении щёлочи раствор становится синим — это действительно лакмус, а изначально он был в кислой среде.

Вариант II. В склянке без этикетки находится бесцветный раствор. Предполагают, что это раствор фенолфталеина. Проведите опыт, подтверждающий или опровергающий это предположение.

Чтобы проверить, является ли бесцветный раствор фенолфталеином, необходимо добавить к нему щёлочь (например, раствор натрия гидроксида NaOH).

Если раствор действительно содержит фенолфталеин, то после добавления щёлочи он окрасится в малиновый цвет. Это характерная реакция индикатора в щелочной среде.

Уравнение реакции нейтрализации:

(NaOH + HCl → NaCl + H₂O) — в щелочной среде фенолфталеин розовый, в нейтральной — бесцветный.

Вывод: если раствор после добавления щёлочи стал малиновым, это подтверждает, что в склянке действительно находился раствор фенолфталеина. Если цвет не изменился — предположение неверно.

Задача 4.

Вариант I. Из имеющихся на столе реактивов получите несколькими способами сульфат меди(II).

Сульфат меди(II) — это соль, которая может быть получена различными способами:

5. Из меди и серной кислоты (концентрированной):

(Cu + 2H₂SO₄(конц.) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O)

6. Из оксида меди(II) и серной кислоты:

(CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O)

7. Из гидроксида меди(II) и серной кислоты:

(Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O)

8. Из карбоната меди(II) и серной кислоты:

(CuCO₃ + H₂SO₄ → CuSO₄ + CO₂↑ + H₂O)

Все эти реакции являются реакциями нейтрализации или обмена. В них образуется сульфат меди(II) и побочные продукты (вода, углекислый газ, диоксид серы).

Вариант II. В вашем распоряжении есть магний, оксид магния, гидроксид магния, соляная кислота. Сколькими способами вы сможете получить хлорид магния, используя эти реактивы? Подберите необходимое для эксперимента оборудование и получите хлорид магния.

Хлорид магния (MgCl₂) можно получить тремя способами, используя следующие вещества:

4. Магний + соляная кислота:

(Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑) — реакция замещения

5. Оксид магния + соляная кислота:

(MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O) — реакция обмена

6. Гидроксид магния + соляная кислота:

(Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O) — реакция нейтрализации

Необходимое оборудование:

• Пробирки

• Штатив

• Пипетки

• Стеклянные палочки

• Мензурка

• Спиртовка (при необходимости подогрева)

Вывод: Хлорид магния можно получить тремя способами, используя соляную кислоту и одно из трёх веществ — Mg, MgO или Mg(OH)₂. Все реакции относятся к обменным или замещения.

Задача 5.

Вариант I. Получите опытным путём из хлорида железа(III) оксид железа(III).

Для получения оксида железа(III) из хлорида железа(III) (FeCl₃) необходимо провести два этапа:

3. Реакция обмена с раствором щёлочи, например, гидроксида натрия:

(FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl)

4. Нагревание образовавшегося гидроксида железа(III), при котором происходит разложение:

(2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O)

Таким образом, из хлорида железа(III) можно получить осадок гидроксида железа(III), который при нагревании превращается в оксид железа(III).

Вариант II. Проведя два опыта, получите из хлорида меди(II) оксид меди(II).

Для получения оксида меди(II) из хлорида меди(II) (CuCl₂) также необходимо два этапа:

3. Реакция хлорида меди(II) с раствором щёлочи, например, гидроксида натрия: (CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl)

4. Нагревание полученного осадка — гидроксида меди(II): (Cu(OH)₂ → CuO + H₂O)

Таким образом, оксид меди(II) можно получить, сначала осадив гидроксид меди(II), а затем прокалив его.