Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §38

Практическая работа 5

Стр. 149

Получение оксида углерода

1. Получение оксида углерода(IV) и изучение его свойств.

1) Поместите в пробирку несколько кусочков мела или мрамора и прилейте немного разбавленной соляной кислоты. Пробирку быстро закройте пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки поместите в другую пробирку, в которой находится 2–3 мл известковой воды.

Что происходит, если на (мел/мрамор) действует соляная кислота?

Происходит химическая реакция между соляной кислотой и карбонатом кальция (мел или мрамор — CaCO₃):

Молекулярное уравнение:

(CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O)

Полное ионное уравнение:

(CaCO₃ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → Ca²⁺ + 2Cl⁻ + CO₂↑ + H₂O)

Сокращённое ионное уравнение:

(CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O)

Выделяется углекислый газ CO₂, который проходит через газоотводную трубку.

Почему при пропускании образующегося газа через раствор известковой воды сначала происходит помутнение, а затем вода становится прозрачной?

Сначала углекислый газ реагирует с известковой водой (Ca(OH)₂), образуя малорастворимый осадок карбоната кальция:

(CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O) — вода мутнеет.

Если пропускать CO₂ дальше, он реагирует с CaCO₃ и водой, образуя растворимый гидрокарбонат кальция, и мутность исчезает:

(CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂) — раствор становится прозрачным.

2) Конец газоотводной трубки выньте из раствора и сполосните в дистиллированной воде. Поместите трубку в пробирку с 2–3 мл дистиллированной воды и добавьте туда несколько капель фенолфталеина. Через несколько минут внесите трубку из раствора и добавьте к нему несколько капель синего лакмуса. Что наблюдаете?

Углекислый газ (CO₂), растворяясь в воде, образует слабую угольную кислоту (H₂CO₃), которая создаёт кислую среду.

Фенолфталеин в кислой среде бесцветен → раствор остаётся бесцветным.

Синий лакмус в кислой среде становится красным → кислотная реакция среды подтверждается.

Уравнение:

(CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃)

3) Добавьте к раствору, в который пропускали газ, раствор гидроксида натрия, добавляя по капле и перемешивая. Через несколько капель фенолфталеин становится малиновым.

Щёлочь (NaOH) нейтрализует угольную кислоту. При избытке щёлочи среда становится щелочной, и фенолфталеин окрашивается в малиновый.

Уравнение:

(H₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2H₂O)

Ионное:

(2OH⁻ + H₂CO₃ → CO₃²⁻ + 2H₂O)

4) Напишите уравнения всех выполненных реакций в молекулярном, ионном и сокращённом ионном виде.

Реакции:

(CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O)

CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO₂ + H₂O

(CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O)

(CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂)

(CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃)

(H₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2H₂O)

2. Распознавание карбонатов

1) В трёх пробирках даны кристаллические вещества: сульфат натрия, хлорид цинка, карбонат калия. Определите, какое вещество находится в каждой пробирке.

Добавим к каждой пробирке разбавленную кислоту (например, HCl).

В пробирке, где выделяется газ (CO₂) — содержится карбонат калия:

(K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + CO₂↑ + H₂O)

Сульфаты и хлориды не реагируют с кислотой так активно, газ не выделяется.

2) Сделайте вывод, что является качественной реакцией на карбонат-ионы. Напишите соответствующее уравнение реакции.

Качественная реакция на карбонат-ионы — выделение углекислого газа при взаимодействии с кислотой. Выделяющийся CO₂ вызывает помутнение известковой воды.

Уравнение:

(CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O)

(CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O)

ОТЧЁТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ: Получение оксида углерода(IV) и его свойства. Качественная реакция на карбонат-ионы