Краткий ответ
1–3. Свойства оснований
Щёлочи реагируют с кислотами, кислотными оксидами и растворами солей; изменяют окраску индикаторов.
Нерастворимые основания реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании.
Общее свойство — реакция с кислотами.Гидроксид-ионы \(\mathrm{OH^-}\) обусловливают щелочные свойства: изменение окраски индикаторов, нейтрализацию кислот, взаимодействие с кислотными оксидами и некоторыми солями. Катион металла или аммония определяет растворимость, цвет, термическую устойчивость и другие особенности конкретного основания.
Реакции между растворами щёлочей и солей идут до конца, если образуются осадок, газ или слабый электролит — например, вода.
4. Уравнения реакций
а)
Молекулярное: \[ \mathrm{N_2O_5+2NaOH\rightarrow 2NaNO_3+H_2O} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{N_2O_5+2Na^++2OH^-\rightarrow 2Na^++2NO_3^-+H_2O} \]
Сокращённое ионное: \[ \mathrm{N_2O_5+2OH^-\rightarrow 2NO_3^-+H_2O} \]
б)
Молекулярное: \[ \mathrm{Cr(OH)_3+3HCl\rightarrow CrCl_3+3H_2O} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{Cr(OH)_3+3H^++3Cl^-\rightarrow Cr^{3+}+3Cl^-+3H_2O} \]
Сокращённое ионное: \[ \mathrm{Cr(OH)_3+3H^+\rightarrow Cr^{3+}+3H_2O} \]
в)
Молекулярное: \[ \mathrm{(NH_4)_2SO_4+2NaOH\xrightarrow{t^\circ}Na_2SO_4+2NH_3\uparrow+2H_2O} \]
Полное ионное: \[ \mathrm{2NH_4^++SO_4^{2-}+2Na^++2OH^-\rightarrow} \] \[ \mathrm{\rightarrow 2Na^++SO_4^{2-}+2NH_3\uparrow+2H_2O} \]
Сокращённое ионное: \[ \mathrm{NH_4^++OH^-\rightarrow NH_3\uparrow+H_2O} \]
5. Молекулярные уравнения
а) \[ \mathrm{AlCl_3+3NaOH\rightarrow Al(OH)_3\downarrow+3NaCl} \]
б) \[ \mathrm{CO_2+2NaOH\rightarrow Na_2CO_3+H_2O} \]
в) \[ \mathrm{Cu(OH)_2+2HCl\rightarrow CuCl_2+2H_2O} \]
6. Ответ
\[ \boxed{m_{\text{р-ра HCl}}=182{,}5\text{ г}} \]
7. Ответ
\[ \boxed{V(\mathrm{NH_3})=44{,}8\text{ мл}} \]
\[ \boxed{m_{\text{40\%-ного р-ра KOH}}=0{,}28\text{ г}} \]
8. Сообщение
Едкие щёлочи — это главным образом гидроксид натрия \(\mathrm{NaOH}\) и гидроксид калия \(\mathrm{KOH}\). Это белые твёрдые гигроскопичные вещества, хорошо растворимые в воде. При растворении выделяется много теплоты. В воде они полностью распадаются на ионы:
\[ \mathrm{NaOH\rightarrow Na^++OH^-} \]
\[ \mathrm{KOH\rightarrow K^++OH^-} \]
Растворы едких щелочей имеют щелочную реакцию, изменяют окраску индикаторов, реагируют с кислотами, кислотными оксидами и некоторыми солями:
\[ \mathrm{NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_2O} \]
\[ \mathrm{2NaOH+CO_2\rightarrow Na_2CO_3+H_2O} \]
Едкие щёлочи применяют для производства мыла, бумаги, искусственных волокон, красителей и лекарственных веществ, при переработке нефти, очистке труб, получении алюминия из бокситов. Гидроксид калия используют также в жидком мыле и щелочных аккумуляторах.
Щёлочи очень едкие и могут вызвать химические ожоги. Работать с ними нужно в защитных очках и перчатках. При приготовлении раствора твёрдую щёлочь добавляют небольшими порциями в воду, а не наоборот.
Ключевые шаги и проверка
Задание 6
Масса гидроксида натрия в растворе:
\[ m(\mathrm{NaOH})=160\cdot0{,}25=40\text{ г} \]
Количество вещества:
\[ n(\mathrm{NaOH})=\frac{40}{40}=1\text{ моль} \]
По уравнению реакции количество соляной кислоты также равно \(1\) моль:
\[ m(\mathrm{HCl})=1\cdot36{,}5=36{,}5\text{ г} \]
Так как раствор 20%-ный:
\[ m_{\text{раствора}}=\frac{36{,}5}{0{,}20}=182{,}5\text{ г} \]
Задание 7
Масса чистого хлорида аммония:
\[ m(\mathrm{NH_4Cl})=0{,}535\cdot0{,}20=0{,}107\text{ г} \]
\[ n(\mathrm{NH_4Cl})=\frac{0{,}107}{53{,}5}=0{,}002\text{ моль} \]
По уравнению реакции:
\[ \mathrm{NH_4Cl+KOH\rightarrow NH_3+KCl+H_2O} \]
соотношение веществ \(1:1\), поэтому:
\[ n(\mathrm{NH_3})=0{,}002\text{ моль} \]
При н. у.:
\[ V(\mathrm{NH_3})=0{,}002\cdot22{,}4=0{,}0448\text{ л}=44{,}8\text{ мл} \]
Масса чистого \(\mathrm{KOH}\):
\[ m(\mathrm{KOH})=0{,}002\cdot56=0{,}112\text{ г} \]
Масса 40%-ного раствора:
\[ m_{\text{раствора}}=\frac{0{,}112}{0{,}40}=0{,}28\text{ г} \]
