Каких пробирках содержатся раствор
В выданных вам трёх пробирках (варианты 1, 2 или 3) содержатся твёрдые вещества, а в трёх других (вариант 4) – растворы веществ.
Вариант 1
а) гидроксид натрия;
б) карбонат калия;
в) хлорид бария.
Вариант 2
а) карбонат кальция;
б) сульфат натрия;
в) хлорид калия.
Вариант 3
а) нитрат бария;
б) сульфат натрия;
в) карбонат кальция.
Вариант 4
а) хлорид натрия;
б) хлорид алюминия;
в) хлорид железа (III).
Опытным путём определите, в какой пробирке находится каждое из выданных вам веществ. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном видах.
После этой части работы выполните одну-две экспериментальные задачи из следующего перечня (по указанию учителя).
Задача 1
Докажите опытным путём, что железный купорос, образец которого вам выдан, содержит примесь сульфата железа (III). Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном видах.
Задача 2
Получите оксид железа (III), исходя из хлорида железа (III). Напишите уравнения соответствующих реакций, а уравнение реакции с участием электролита и в ионном виде.
Задача 3
Получите раствор алюмината натрия, исходя из хлорида алюминия. Запишите уравнения проделанных реакций в молекулярном и ионном виде.
Задача 4
Получите сульфат железа (II), исходя из железа. Запишите уравнения проделанных реакций и разберите окислительно-восстановительные процессы.
Ответ
Вариант 1
Доказать содержимое пробирок можно с помощью раствора серной кислоты. Для этого прильём немного воды в пробирки с сухими веществами, и растворим их содержимое, а потом в каждую прильём раствор кислоты.
а) Видимых изменений нет:
2NaOH + H2SO4 ⟶ Na2SO4 + 2H2O
2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- ⟶ 2Na+ + SO42- + 2H2O
2Na+ + SO42- ⟶ H2O
б) Выделится газ:
K2CO3 + H2SO4 ⟶ K2SO4 + H2O + CO2↑
2K+ + CO32- + 2H+ + SO42- ⟶ 2K+ + SO42- + H2O + CO2↑
2H+ + CO32- ⟶ H2O + CO2↑
в) Выпадет белый осадок:
BaCl2 + H2SO4 ⟶ 2HCl + BaSO4↓
Ba2+ + 2Cl- + 2H+ + SO42- ⟶ 2H+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
Вариант 2
Прильём немного воды в пробирки с сухими веществами, и перемешаем их содержимое.
а) Содержимое пробирки не растворилось, а после добавления раствора кислоты выделится газ:
CaCO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- ⟶ Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ ⟶ Ca2+ + H2O + CO2↑
В пробирки, в которых произошло растворение веществ, добавим хлорида бария.
б) Выпал белый осадок:
Na2SO4 + BaCl2 ⟶ 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
в) Видимых изменений нет:
KCl + BaCl2 ⇸
Вариант 3
Прильём немного воды в пробирки с сухими веществами, и перемешаем их содержимое. В пробирки, где произошло растворение веществ, прильём раствор хлорида бария.
а) Содержимое пробирки растворилось, при добавлении хлорида бария изменений нет:
Ba(NO3)2 + BaCl2 ⇸
б) Содержимое пробирки растворилось, при добавлении хлорида бария выпал белый осадок:
Na2SO4 + BaCl2 ⟶ 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
в) Содержимое пробирки не растворилось, после добавления раствора кислоты выделился газ:
CaCO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- ⟶ Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ ⟶ Ca2+ + H2O + CO2↑
Вариант 4
Доказать содержимое пробирок можно с помощью раствора щелочи. Для этого прильём немного воды в пробирки с сухими веществами, и растворим их содержимое, а потом в каждую прильём щелочь.
а) Изменений не наблюдается.
NaCl + NaOH ⇸
б) Выпал белый осадок:
AlCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Al(OH)3↓
Al3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- ⟶ 3Na+ + 3Cl- + Al(OH)3↓
Al3+ + 3OH- ⟶ Al(OH)3↓
в) Выпал бурый осадок:
FeCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- ⟶ 3Na+ + 3Cl- + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3OH- ⟶ Fe(OH)3↓
Задача 1
Доказать, что железный купорос содержит примесь сульфата железа (III), можно с помощью качественной реакции на ионы Fe3+, для этого используем желтую кровяную соль, в результате реакции выпадет синий осадок:
2Fe2(SO4)3 + 3K4[Fe(CN)6] ⟶ 6K2SO4 + Fe4[Fe(CN)6]3↓
4Fe3+ + 6SO42- + 12K+ + 3[Fe(CN)6]4- ⟶ 12K+ + 6SO42- + Fe4[Fe(CN)6]3↓
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- ⟶ Fe4[Fe(CN)6]3↓
Задача 2
FeCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- ⟶ 3Na+ + 3Cl- + Fe(OH)3↓
Fe3+ + 3OH- ⟶ Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 t ⟶ Fe2O3 + 3H2O
Задача 3
AlCl3 + 3NaOH ⟶ 3NaCl + Al(OH)3↓
Al3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- ⟶ 3Na+ + 3Cl- + Al(OH)3↓
Al3+ + 3OH- ⟶ Al(OH)3↓
Al(OH)3 + NaOH ⟶ Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + Na+ + OH- ⟶ Na+ + [Al(OH)4]-
Al(OH)3 + OH- ⟶ [Al(OH)4]-
Задача 4
| CuSO4 + Fe ⟶ FeSO4 + Cu | ||
| Cu+2 + 2ē ⟶ Cu0 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Fe0 – 2ē ⟶ Fe+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
Источник
Опыт 1
Обнаружение сульфат-ионов SO42-.
В одну пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата натрия, а в другую – 1-2 мл раствора сульфата калия. В обе пробирки по каплям добавьте раствор хлорида бария. Объясните наблюдаемое.
Составьте уравнения электролитической диссоциации взятых солей и уравнение реакции обмена. Запишите полное и сокращённое ионные уравнения реакции. Какие соединения могут служить реактивом на ионы бария Ba2+?
В чём сущность обнаружения ионов с помощью реактива?
Опыт 2
Обнаружение хлорид-ионов Cl-.
По таблице растворимости выясните, какие соли, со держащие хлорид-ион Cl-, нерастворимы (малорастворимы). При помощи имеющихся у вас реактивов докажите, что в растворе хлорида натрия присутствуют хлорид-ионы.
Составьте уравнения диссоциации солей, реакции обмена и полные и сокращённые ионные уравнения проведённых реакций.
Опыт 3
Обнаружение сульфат-ионов SO42- и хлорид-ионов Cl-.
В двух пробирках содержатся растворы хлорида калия и сульфата магния. С помощью каких реакций можно доказать, что в одной пробирке находится раствор хлорида калия, а в другой – раствор сульфата магния?
Раствор из первой пробирки разделите пополам и перелейте в две пробирки. Прилейте в одну пробирку раствор нитрата свинца (II), в другую – раствор хлорида бария. В какой из пробирок выпал осадок? Какая из солей – KCl или MgSO4 – содержится в первой пробирке?
Раствор из второй пробирки испытайте на присутствие аниона, не обнаруженного в первой пробирке. Для этого к испытуемому раствору прилейте раствор нитрата свинца (II). Объясните наблюдаемое.
Составьте уравнения реакций обмена проведённых вами реакций и полные и сокращённые ионные уравнения реакций обнаружения ионов.
Опыт 4
Проделайте реакции, подтверждающие качественный состав следующих веществ: а) хлорида бария; б) сульфата магния; в) карбоната аммония. Для выполнения этого опыта используйте таблицу 12.
Ответ
Опыт 1. Обнаружение сульфат-ионов SO42-.
При добавлении раствора хлорида бария в раствор сульфата натрия, образуется белый осадок сульфата бария:
Na2SO4 + BaCl2 ⟶ 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
При добавлении раствора хлорида бария в раствор сульфата калия, также образуется белый осадок сульфата бария:
K2SO4 + BaCl2 ⟶ 2KCl + BaSO4↓
2K+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ 2K+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
Растворимые сульфаты, сульфиты, карбонаты и фосфаты могут служить реактивом на ионы бария Ba2+, которые образуют нерастворимые соли с катионом бария.
Опыт 2. Обнаружение хлорид-ионов Cl-.
По таблице растворимости видно, что нерастворимым является хлорид серебра (I) и малорастворимым является хлорид свинца (II).
Для того, чтобы обнаружить хлорид-ионы в растворе хлорида натрия, прильем нитрат серебра (I), в результате реакции должен образоваться белый творожистый осадок:
NaCl + AgNO3 ⟶ NaNO3 + AgCl↓
Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- ⟶ Na+ + NO3- + AgCl↓
Ag+ + Cl- ⟶ AgCl↓
Опыт 3. Обнаружение сульфат-ионов SO42- и хлорид-ионов Cl-.
Чтобы доказать, что в пробирке находится раствор хлорида калия, можно использовать раствор растворимой соли серебра (I) или свинца (II). Осадок выпадет в той пробирке, где добавили нитрат свинца (II) к хлориду калия:
2KCl + Pb(NO3)2 ⟶ 2KNO3 + PbCl2↓
2K+ + 2Cl- + Pb2+ + 2NO3- ⟶ 2K+ + 2NO3- + PbCl2↓
Pb2+ + 2Cl- ⟶ PbCl2↓
Чтобы доказать, что в пробирке находится раствор сульфата магния, можно использовать раствор растворимой соли бария. Осадок выпадет в той пробирке, где добавили раствор хлорида бария к сульфату магния:
MgSO4 + BaCl2 ⟶ MgCl2 + BaSO4↓
Mg2+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ Mg2+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
Опыт 4.
а) хлорид бария
Для подтверждения того, что в хлориде бария содержится катион бария, необходимо к его раствору добавить раствор сульфата натрия, в результате реакции образуется белый осадок:
BaCl2 + Na2SO4 ⟶ 2NaCl + BaSO4↓
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
Для подтверждения того, что в хлориде бария содержится хлорид-анион, необходимо к его раствору добавить раствор нитрата серебра (I), в результате реакции образуется белый осадок:
NaCl + AgNO3 ⟶ NaNO3 + AgCl↓
Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- ⟶ Na+ + NO3- + AgCl↓
Ag+ + Cl- ⟶ AgCl↓
б) сульфат магния
Для подтверждения того, что в сульфате магния содержится катион магния, необходимо к его раствору добавить раствор гидроксида натрия, в результате реакции образуется белый осадок:
MgSO4 + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + Mg(OH)2↓
Mg2+ + SO42- + 2Na2+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + SO42- + Mg(OH)2↓
Mg2+ + 2OH- ⟶ Mg(OH)2↓
Для подтверждения того, что в сульфате магния содержится сульфат-анион, необходимо к его раствору добавить раствор нитрата серебра (I), в результате реакции образуется белый осадок:
MgSO4 + BaCl2 ⟶ MgCl2 + BaSO4↓
Mg2+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ Mg2+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
в) карбонат аммония
Для подтверждения того, что в карбонате аммония содержится катион аммония, необходимо к его раствору добавить раствор гидроксида натрия, после протекания реакции будет чувствоваться запах аммиака:
(NH4)2CO3 + 2NaOH ⟶ Na2CO3 + 2NH4OH
2NH4+ + CO32- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + CO32- + 2NH4OH
NH4+ + OH- ⟶ NH4OH
Для подтверждения того, что в карбонате аммония содержится карбонат-анион, необходимо к его раствору добавить раствор соляной кислоты, в результате реакции образуется газ:
(NH4)2CO3 + 2HCl ⟶ 2NH4Cl + H2O + CO2↑
2NH4+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- ⟶ 2NH4+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
2H+ + CO32- ⟶ H2O + CO2↑
Источник
1. Вариант 1. Распознайте в трех пробирках растворы серной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия.
Лакмус
1 – цвет фиолетовый
2 – цвет синий
3 – цвет розовый
Вывод: в пробирке 1 – хлорид натрия, в пробирке 2 – гидроксид натрия, в пробирке 3 – серная кислота
1. Вариант 2. Определите, содержится ли щелочь в мыльной воде.
Фенолфталеин и раствор мыла
малиновая окраска
Щелочь изменяет окраску индикатора фенолфталеина на малиновый цвет.
2. Вариант 1. Используя набор реактивов, получите нерастворимое основание – гидроксид меди (II), а из него – соль хлорид меди (II).
а) NaOHmathrm{NaOH}NaOH и CuSO4mathrm{CuSO_4}CuSO4
б) HClmathrm{HCl}HCl и Cu(OH)2mathrm{Cu(OH)_2}Cu(OH)2
а) осадок голубого цвета
б) растворение осадка
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4mathrm{CuSO_4 + 2NaOH = Cu(OH)_2 + Na_2SO_4}CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4
Cu(OH)2+2HCl=2H2O+CuCl2mathrm{Cu(OH)_2 + 2HCl = 2H_2O + CuCl_2}Cu(OH)2+2HCl=2H2O+CuCl2
Вывод: нерастворимые основания можно получить реакцией обмена между солью и щелочью, соль можно получить реакцией обмена между основанием и кислотой.
2. Вариант 2. Используя набор реактивов, получите нерастворимый гидроксид железа (III) и превратите его в соль – сульфат железа (III).
а) NaOHmathrm{NaOH}NaOH и FeCl3mathrm{FeCl_3}FeCl3
б) H2SO4mathrm{H_2SO_4}H2SO4 и Fe(OH)3mathrm{Fe(OH)_3}Fe(OH)3
a) осадок бурого цвета
б) растворение осадка
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+6NaClmathrm{FeCl_3 + 3NaOH = Fe(OH)_3 + 6NaCl}FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+6NaCl
Fe(OH)3+3H2SO4=3H2O+Fe2(SO4)3mathrm{Fe(OH)_3+3H_2SO_4 = 3H_2O + Fe_2(SO_4)_3}Fe(OH)3+3H2SO4=3H2O+Fe2(SO4)3
Вывод: нерастворимые основания можно получить реакцией обмена между солью и щелочью, соль можно получить реакцией обмена между основанием и кислотой.
3. Вариант 1. Даны вещества: железо, медь, серная кислота, гидроксид натрия, хлорид железа (III), карбонат кальция. Определите, с какими из них реагирует хлороводородная (соляная) кислота. Проведите возможные реакции. Составьте уравнения этих реакций и назовите их продукты.
а) HClmathrm{HCl}HCl и Femathrm{Fe}Fe
выделение газа
Fe+2HCl=FeCl2+H2mathrm{Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2}Fe+2HCl=FeCl2+H2 (хлорид железа (II) и водород)
б) HClmathrm{HCl}HCl, NaOHmathrm{NaOH}NaOH и фенолфталеин
малиновая окраска обесцвечивается
HCl+NaOH=NaCl+H2Omathrm{HCl + NaOH = NaCl + H_2O}HCl+NaOH=NaCl+H2O (хлорид натрия и вода)
в) HClmathrm{HCl}HCl и CaCO3mathrm{CaCO_3}CaCO3
выделение газа
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2mathrm{CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2}CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 (хлорид кальция, оксид углерода (IV) и вода)
3. Вариант 2. Даны вещества: HCl, Cu, H2SO4, KOH, FeCl3, CaCO3. Определите, с какими из них реагирует гидроксид натрия. Проведите возможные реакции. Составьте уравнения этих реакций и назовите их продукты.
а) NaOHmathrm{NaOH}NaOH, HClmathrm{HCl}HCl и лакмус
розовая окраска сменяется на фиолетовую
HCl+NaOH=NaCl+H2Omathrm{HCl + NaOH = NaCl +H_2O}HCl+NaOH=NaCl+H2O (хлорид натрия и вода)
б) NaOHmathrm{NaOH}NaOH и метилоранж
красная окраска сменяется на оранжевую
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2Omathrm{2NaOH + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + 2H_2O}2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (сульфат натрия и вода)
в) NaOHmathrm{NaOH}NaOH и FeCl3mathrm{FeCl_3}FeCl3
выпадение бурого осадка
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClmathrm{FeCl_3 + 3NaOH = Fe(OH)_3 + 3NaCl}FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl (гидроксид железа (III) и хлорид натрия)
4. Вариант 1. Накипь на дне и стенках чайника состоит в основном из карбоната кальция CaCO3. Какую химическую реакцию можно использовать для очистки чайника от накипи? Проведите эту реакцию, используя выданные реактивы. Составьте уравнение химической реакции, укажите ее тип. Назовите продукты реакции.
HClmathrm{HCl}HCl и CaCO3mathrm{CaCO_3}CaCO3
выделение газа
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2Omathrm{CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 + H_2O}CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O (хлорид кальция, оксид углерода (IV) и вода)
4. Вариант 2. С помощью каких химических реакций можно очистить гвоздь от ржавчины, состоящей из оксида железа (III) и гидроксида железа (III)? Осуществите эти реакции, используя выданные реактивы.
HClmathrm{HCl}HCl и Fe2O3mathrm{Fe_2O_3}Fe2O3, Fe(OH)3mathrm{Fe(OH)_3}Fe(OH)3
растворение осадка
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2Omathrm{Fe_2O_3 + 6HCl = 2FeCl_3 + 3H_2O}Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (хлорид железа (III) и вода)
Fe(OH)3+3HCl=3FeCl3+3H2Omathrm{Fe(OH)_3 + 3HCl = 3FeCl_3 + 3H_2O}Fe(OH)3+3HCl=3FeCl3+3H2O (хлорид железа (III) и вода)
Источник