Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §56

Практическая работа 8

Стр. 208

Вопросы

1. Повторите правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

1. Надевайте лабораторный халат, защитные очки и перчатки.

2. Не пробуйте химические вещества на вкус.

3. Работайте только с разрешения и под контролем учителя.

4. Никогда не направляйте пробирку с реакцией на себя или на других.

5. В случае попадания вещества на кожу или в глаза немедленно промойте большим количеством воды и сообщите преподавателю.

6. Работайте с летучими веществами под вытяжным шкафом.

7. Не выливайте остатки реактивов обратно в ёмкости — используйте только свежие порции.

8. Убирайте рабочее место после эксперимента.

9. Не оставляйте открытые источники огня без присмотра.

10. Соблюдайте инструкции по обращению с каждым конкретным веществом.

2. Повторите качественные реакции на катионы и анионы.

Качественные реакции позволяют распознать определённые ионы в растворе.

Примеры катионов:

• Na⁺, K⁺ — дают окраску пламени: Na⁺ — жёлтое, K⁺ — фиолетовое.

• Ca²⁺ — с раствором щавелевой кислоты (H₂C₂O₄) даёт белый осадок CaC₂O₄.

• Cu²⁺ — с NaOH даёт голубой осадок Cu(OH)₂.

• Fe²⁺ — с NaOH даёт светло-зелёный осадок Fe(OH)₂.

• Fe³⁺ — с NaOH даёт бурый осадок Fe(OH)₃.

Примеры анионов:

• CO₃²⁻ — с кислотами выделяется газ CO₂ (помутнение известковой воды).

• SO₄²⁻ — с раствором BaCl₂ даёт белый осадок BaSO₄.

• Cl⁻ — с AgNO₃ даёт белый творожистый осадок AgCl, растворимый в аммиаке.

• NO₃⁻ — при добавлении FeSO₄ и концентрированной H₂SO₄ возникает кольцо коричневого цвета (реакция бурого кольца).

Эти реакции используются для идентификации ионов в растворе.

Стр. 208

Решение экспериментальных задач

Вариант I

1. В четырёх пробирках даны следующие вещества в твёрдом виде:

а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

Для определения твёрдых веществ используют их реакции с кислотами и солями:

– Карбонат натрия (Na₂CO₃) при добавлении кислоты (например, HCl) будет выделять углекислый газ — идёт бурное шипение:

(Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O)

– Гидроксид натрия (NaOH) при добавлении фенолфталеина даёт малиновое окрашивание.

Также реагирует с раствором солей алюминия с образованием белого осадка:

(AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl)

– Хлорид магния (MgCl₂) при добавлении раствора натрия фосфата (Na₃PO₄) даёт белый осадок:

(3MgCl₂ + 2Na₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl)

– Нитрат натрия (NaNO₃) — не даёт осадков с большинством реагентов. Его можно отличить по отсутствию реакции или по выделению бурого газа при реакции с медью и концентрированной кислотой.

2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество — сульфат алюминия.

– Добавим к веществу раствор гидроксида натрия:

(Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄)

Выпадает белый студенистый осадок.

– Осадок растворяется в избытке щёлочи:

(Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]) — подтверждает амфотерность.

3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй – раствор хлорида стронция, а в третьей – раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных веществ.

– К растворам добавляют раствор натрия карбоната (Na₂CO₃):

• Хлорид стронция (SrCl₂) даст белый осадок карбоната стронция:

(SrCl₂ + Na₂CO₃ → SrCO₃↓ + 2NaCl)

• Хлорид алюминия (AlCl₃) даст белый осадок Al(OH)₃ при добавлении щёлочи, который растворится в избытке щёлочи (амфотерное поведение).

(AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl)

• Хлорид натрия (NaCl) не даёт осадков с этими реагентами.

4. Практически осуществите следующие превращения:

Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe(NO₃)₃

Порядок реакций:

Окисление железа:

(Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑)

Добавление щёлочи:

(FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl)

Окисление осадка в воздухе или перекисью водорода:

(4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓)

Растворение гидроксида железа(III) в азотной кислоте:

(Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O)

Вариант II

1. В четырёх пробирках даны следующие твёрдые вещества:

а) карбонат кальция;

б) нитрат стронция;

в) сульфат натрия;

г) сульфид натрия.

Определите, в какой пробирке находится каждое из перечисленных веществ.

Для определения каждого вещества можно провести следующие реакции:

– Карбонат кальция (CaCO₃) при действии кислоты (например, HCl) выделяет CO₂, наблюдается шипение:

(CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O)

– Нитрат стронция (Sr(NO₃)₂) при добавлении раствора сульфата натрия даст белый осадок сульфата стронция:

(Sr(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → SrSO₄↓ + 2NaNO₃)

– Сульфат натрия (Na₂SO₄) не даёт осадков с кислотами или щелочами, можно отличить по отсутствию реакции или по ионному анализу.

– Сульфид натрия (Na₂S) при добавлении кислоты выделяет сероводород (газ с запахом тухлых яиц):

(Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S↑)

2. Докажите, что кристаллы сульфата железа(II) частично окислились и содержат примеси ионов Fe³⁺.

Добавьте к раствору кристаллов FeSO₄ раствор щёлочи (например, NaOH):

– Если образуется осадок двух цветов (зелёного Fe(OH)₂ и бурого Fe(OH)₃), это доказывает наличие как ионов Fe²⁺, так и Fe³⁺: Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓ (зелёный осадок)

Fe³⁺ + 3OH⁻ → Fe(OH)₃↓ (бурый осадок)

Таким образом, наличие бурого осадка говорит о частичном окислении.

3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой – гидрокарбонат кальция. Пропелайте опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жёсткость воды.

– Временную жёсткость (гидрокарбонаты) можно устранить кипячением:

(Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O)

При кипячении выпадет осадок.

– Постоянную жёсткость (сульфаты Mg²⁺ и Ca²⁺) можно устранить добавлением соды (Na₂CO₃):

(MgSO₄ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + Na₂SO₄)

Будет наблюдаться выпадение осадка.

4. Практически осуществите следующие превращения:

Al → Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → Na[Al(OH)₄]

Al + H₂SO₄ (при нагревании и присутствии кислорода)

(2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑)

Добавление щёлочи (NaOH) в умеренном количестве:

(Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄)

Добавление избытка щёлочи к осадку:

(Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]) — растворение осадка, подтверждает амфотерность.