Экспериментальное решение задач по теме «Генетические связи между классами неорганических соединений»
Реактивы: медь (стружка), железо (стружка, гвоздь), оксид магния, соляная кислота, растворы лакмуса, фенолфталеина, серной и азотной кислот, гидроксидов натрия, калия и кальция, карбоната натрия, хлоридов натрия, бария и кальция, сульфатов натрия, магния и меди (II).
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
1) Вам выдана смесь медных и железных стружек. Выделите из неё медные стружки химическим способом. Запишите наблюдения в тетрадь. Составьте уравнение реакции.
2) В трёх пробирках без этикеток находятся растворы серной кислоты, гидроксида калия и хлорида натрия. Определите химическим путём, в какой пробирке находится каждый реактив. Напишите уравнения реакций.
3) В двух пробирках без этикеток находятся растворы хлорида натрия и карбоната натрия. Прилейте к ним соляную кислоту. Что наблюдаете? В какой из пробирок находится карбонат натрия? Напишите уравнение реакции.
4) Докажите опытным путём, что выданное вам вещество – гидроксид кальция – является основанием. Напишите уравнение реакции.
5) Докажите опытным путём, что оксид магния относится к основным оксидам. Напишите уравнение реакции.
6) При медленном окислении железа на влажном воздухе образуется ржавчина, которую упрощённо можно считать гидроксидом железа (III). Очистите железный гвоздь от ржавчины химическим способом. Напишите уравнение реакции.
7) Получите из раствора сульфата меди (II) оксид меди (II). Напишите уравнения реакций.
8) Исходя из оксида магния получите сульфат магния. Напишите уравнение реакции.
9) В пяти пронумерованных пробирках без этикеток находятся растворы: хлорида кальция, хлорида натрия, гидроксида бария, серной кислоты, гидроксида калия (вариант I); гидроксида кальция, сульфата натрия, хлорида бария, азотной кислоты, гидроксида натрия (вариант II). Из каждой пробирки отлейте по две порции раствора. К первой порции каждого вещества добавьте несколько капель лакмуса. Что наблюдаете? К следующей порции каждого раствора прилейте раствор соды – карбоната натрия. По результатам наблюдений заполните таблицу 20 и сделайте вывод о том, в какой пробирке находится каждый раствор. Напишите уравнения реакций.
Экспериментальное решение задач по теме «Генетические связи между классами неорганических соединений»
1) Для выделения медных стружек от железных, необходимо залить смесь соляной кислотой. Железные стружки растворятся в кислоте, так как железо в ряду напряжений металлов находится левее водорода. Медная стружка на будет взаимодействовать с кислотой, так как медь в ряду напряжений металлов в ряду находится правее водорода.
$Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}↑$
Наблюдаем выделение газа на поверхности железных стружек.
2) Серную кислоту определим с помощью хлорида бария, в результате взаимодействия выпадет белый осадок:
$H_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = 2HCl + BaSO_{4}↓$
Гидроксид калия можно определить с помощью сульфата меди (II), в результате взаимодействия выпадет голубой осадок:
$2KOH + CuSO_{4} = K_{2}SO_{4} + Cu(OH)_{2}↓$
Хлорид натрия можно определить с помощью нитрата серебра, в результате взаимодействия выпадет белый творожистый осадок:
$NaCl + AgNO_{3} = NaNO_{3} + AgCl↓$
3) При добавлении соляной кислоты к раствору карбоната натрия наблюдается выделение бесцветного газа:
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑$
При добавлении соляной кислоты к раствору хлорида натрия изменений не наблюдается.
4) Гидроксид кальция реагирует с кислотными оксидами, например с углекислым газом:
$Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O$
Наблюдаем выпадение белого осадка.
Гидроксид кальция реагирует с кислотами, например с соляной:
$Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O$
Наблюдаем выделение тепла, пробирка станет теплой.
5) Оксид магния реагирует с кислотами, например с соляной:
$MgO + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}O$
Наблюдаем растворение оксида магния.
6) Очистить железный гвоздь от ржавчины можно с помощью соляной кислоты. $Fe(OH)_{3} + 3HCl = FeCl_{3} + 3H_{2}O$
Наблюдаем растворение ржавчины.
7) Необходимо к раствору сульфата меди (II) прилить щелочь:
$CuSO_{4} + 2NaOH = Na_{2}SO_{4} + Cu(OH)_{2}↓$
Образовавшийся осадок прокалить:
$Cu(OH)_{2} = CuO + H_{2}O$
8) Получить сульфат магния из оксида магния можно с помощью серной кислоты: $MgO + H_{2}SO_{4} = MgSO_{4} + H_{2}O$
9)
Вариант 1
| Номер пробирки | Наблюдения при добавлении раствора лакмуса | Наблюдения при добавлении раствора $Na_{2}CO_{3}$ | Вывод (формула вещества) |
|---|---|---|---|
| 1 | фиолетовая окраска | Выпадение белого осадка: $CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3}$ = $2NaCl + CaCO_{3}$ | $CaCl_{2}$ |
| 2 | фиолетовая окраска | $NaCl + Na_{2}CO_{3}$ ≠ | $NaCl$ |
| 3 | синяя окраска | Выпадение белого осадка: $Ba(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}$ = $2NaOH + BaCO_{3}$ | $Ba(OH)_{2}$ |
| 4 | красная окраска | Выделение газа: $H_{2}SO_{4} + Na_{2}CO_{3}$ = $Na_{2}SO_{4} + CO_{2} + H_{2}O$ − | $H_{2}SO_{4}$ |
| 5 | синяя окраска | $KOH + Na_{2}CO_{3}$ ≠ | $KOH$ |
Вариант 2
| Номер пробирки | Наблюдения при добавлении раствора лакмуса | Наблюдения при добавлении раствора $Na_{2}CO_{3}$ | Вывод (формула вещества) |
|---|---|---|---|
| 1 | синяя окраска | Выпадение белого осадка: $Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}$ = $2NaOH + CaCO_{3}$ | $Ca(OH)_{2}$ |
| 2 | фиолетовая окраска | $Na_{2}SO_{4} + Na_{2}CO_{3}$ ≠ | $Na_{2}SO_{4}$ |
| 3 | фиолетовая окраска | Выпадение белого осадка: $BaCl_{2} + Na_{2}CO_{3}$ = $2NaCl + BaCO_{3}$ | $BaCl_{2}$ |
| 4 | красная окраска | Выделение газа: $2HNO_{3} + Na_{2}CO_{3}$ = $2NaNO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$ | $HNO_{3}$ |
| 5 | синяя окраска | $NaOH + Na_{2}CO_{3}$ ≠ | $NaOH$ |
