Сделай практическую работу по химии решение экспериментальных задач по теме электролитическая диссоциация Докажите опытным путём состав: а) серной кислоты; б) хлорида железа(III).…
Сделай практическую работу по химии решение экспериментальных задач по теме электролитическая диссоциация Докажите опытным путём состав: а) серной кислоты; б) хлорида железа(III). 2. Испытайте растворы хлорида калия, карбоната калия и хлорида цинка раствором индикатора или индикаторной бумагой и объясните результаты ис-пытаний. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза. 3. Практически осуществите следующие превращения: CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → CuCla → Cu Оформите отчёт о наблюдениях и условиях проведения реакций. Запишите уравнения реакций с участием электролитов в молекулярной и ионной формах. Реакции с участием простых веществ рассмотрите как окислительно-восстано-вительные. Вариант 2 1. Докажите опытным путём состав: а) гидроксида кальция; б) сульфата аммония. 2. Испытайте растворы нитрата натрия, карбоната натрия и нитрата цив ка раствором индикатора или индикаторной бумагой и объясните результаты испытаний. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза. 3. Практически осуществите следующие превращения: Fe → FeSO4 → Fe(OH)2 → FeCl2 → Fe(NO3)2 Оформите отчёт о наблюдениях и условиях проведения реакций. Запишит их уравнения для реакций с участием электролитов в молекулярной и нонной формах. Реакции с участием простых веществ рассмотрите как окислитель восстановительные. Красиво оформи цель что делали что наблюдали какие реакции нужны для всего этого и что скорее всего учитель потребует
Практическая работа: «Решение экспериментальных задач по теме "Электролитическая диссоциация"» (вариант 2)
Цель работы
Опытным путём доказать состав гидроксида кальция и сульфата аммония (то есть обнаружить в них ионы); выяснить, какова реакция среды в растворах разных солей и объяснить её гидролизом; осуществить цепочку превращений \(\ce{Fe -> FeSO4 -> Fe(OH)2 -> FeCl2 -> Fe(NO3)2}\), оформив уравнения в молекулярной и ионной формах.
Оборудование и реактивы
Пробирки (6–8 шт.), штатив, спиртовка/горелка, стеклянная палочка, пипетки, держатель, лакмусовая бумажка (красная и синяя), растворы: \(\ce{Ca(OH)2}\) (известковая вода), \(\ce{Na2CO3}\), \(\ce{NH4Cl}\), \(\ce{NaOH}\), \(\ce{BaCl2}\), \(\ce{HCl}\), \(\ce{H2SO4}\) (разб.), \(\ce{AgNO3}\), \(\ce{HNO3}\); индикаторы: фенолфталеин, лакмус, метилоранж; соли: \(\ce{(NH4)2SO4}\), \(\ce{NaNO3}\), \(\ce{Na2CO3}\), \(\ce{Zn(NO3)2}\); железо (кнопка/порошок, очищенное от ржавчины).
1. Доказываем состав веществ
а) Гидроксид кальция \(\ce{Ca(OH)2}\) — ионы \(\ce{Ca^{2+}}\) и \(\ce{OH^-}\)
Что делали. В пробирку налили 2–3 мл известковой воды. В первую порцию добавили фенолфталеин, во вторую — раствор \(\ce{Na2CO3}\).
Что наблюдали.
- С фенолфталеином раствор стал малиновым → в растворе есть гидроксид-ионы \(\ce{OH^-}\).
- С карбонатом натрия выпал белый осадок, который при добавлении \(\ce{HCl}\) растворяется с выделением газа (\(\ce{CO2}\)) → есть ионы \(\ce{Ca^{2+}}\).
Уравнения. \[ \ce{Ca(OH)2 + Na2CO3 -> CaCO3 v + 2NaOH} \] \[ \ce{Ca^{2+} + 2OH^- + 2Na^+ + CO3^{2-} -> CaCO3 v + 2Na^+ + 2OH^-} \] \[ \ce{Ca^{2+} + CO3^{2-} -> CaCO3 v} \]
Вывод. Гидроксид кальция — сильный электролит, диссоциирует: \(\ce{Ca(OH)2 -> Ca^{2+} + 2OH^-}\). Опыт подтверждает наличие обоих ионов.
Второй вариант доказательства \(\ce{OH^-}\) (если нет индикатора): добавить \(\ce{NH4Cl}\) и нагреть — появится запах аммиака: \(\ce{NH4^+ + OH^- -> NH3^ + H2O}\).
б) Сульфат аммония \(\ce{(NH4)2SO4}\) — ионы \(\ce{NH4^+}\) и \(\ce{SO4^{2-}}\)
Что делали. К раствору соли прилили раствор \(\ce{NaOH}\) и слегка нагрели, к отверстию пробирки поднесли влажную красную лакмусовую бумажку. В другую порцию добавили раствор \(\ce{BaCl2}\), а затем к осадку — \(\ce{HCl}\).
Что наблюдали.
- Появился запах аммиака, лакмус посинел → есть ионы \(\ce{NH4^+}\).
- Выпал белый мелкокристаллический осадок, не растворившийся в соляной кислоте → есть ионы \(\ce{SO4^{2-}}\).
Уравнения. \[ \ce{(NH4)2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2NH3 ^ + 2H2O} \] \[ \ce{2NH4^+ + SO4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- -> 2Na^+ + SO4^{2-} + 2NH3 ^ + 2H2O} \] \[ \ce{NH4^+ + OH^- -> NH3 ^ + H2O} \] \[ \ce{(NH4)2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 v + 2NH4Cl} \] \[ \ce{Ba^{2+} + SO4^{2-} -> BaSO4 v} \]
Вывод. Сульфат аммония — соль, образованная ионом \(\ce{NH4^+}\) и сульфат-ионом \(\ce{SO4^{2-}}\); состав доказан.
Принцип, который нужно понять: каждую часть сложного иона «ловят» своим реагентом. Катион \(\ce{Ca^{2+}}\) — карбонатом (белый осадок), катион \(\ce{NH4^+}\) — щёлочью при нагревании (запах \(\ce{NH3}\)), \(\ce{OH^-}\) — индикатором, \(\ce{SO4^{2-}}\) — ионами \(\ce{Ba^{2+}}\) (осадок, нерастворимый в кислотах).
2. Испытание растворов индикатором и гидролиз
Что делали. В три пробирки налили растворы \(\ce{NaNO3}\), \(\ce{Na2CO3}\), \(\ce{Zn(NO3)2}\) и добавили по 2–3 капли индикатора (и/или опустили индикаторную бумажку).
| Соль | Каким основанием и кислотой образована | Гидролиз | Среда (pH) | Фенолфталеин | Лакмус | Метилоранж |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(\ce{NaNO3}\) | \(\ce{NaOH}\) (сильное) + \(\ce{HNO3}\) (сильная) | не идёт | нейтральная, pH = 7 | бесцветный | фиолетовый | оранжевый |
| \(\ce{Na2CO3}\) | \(\ce{NaOH}\) (сильное) + \(\ce{H2CO3}\) (слабая) | по аниону | щелочная, pH > 7 | малиновый | синий | жёлтый |
| \(\ce{Zn(NO3)2}\) | \(\ce{Zn(OH)2}\) (слабое) + \(\ce{HNO3}\) (сильная) | по катиону | кислая, pH < 7 | бесцветный | красный | розовый |
Уравнения гидролиза.
Карбонат натрия (по аниону, преимущественно I ступень): \[ \ce{Na2CO3 + H2O <=> NaHCO3 + NaOH} \] \[ \ce{CO3^{2-} + H2O <=> HCO3^- + OH^-} \] II ступень (идёт в ничтожной степени): \[ \ce{NaHCO3 + H2O <=> H2CO3 + NaOH}, \qquad \ce{HCO3^- + H2O <=> H2CO3 + OH^-} \]
Нитрат цинка (по катиону, I ступень): \[ \ce{Zn(NO3)2 + H2O <=> ZnOHNO3 + HNO3} \] \[ \ce{Zn^{2+} + H2O <=> ZnOH^+ + H^+} \] II ступень: \[ \ce{ZnOHNO3 + H2O <=> Zn(OH)2 + HNO3}, \qquad \ce{ZnOH^+ + H2O <=> Zn(OH)2 + H^+} \]
Объяснение. Гидролиз идёт только по «слабому звену» соли: соль сильного основания и сильной кислоты (\(\ce{NaNO3}\)) не гидролизуется — среда нейтральная. Соль, где слабое звено — анион (\(\ce{CO3^{2-}}\)), связывает \(\ce{H^+}\) из воды и оставляет \(\ce{OH^-}\) → среда щелочная. Соль, где слабое звено — катион (\(\ce{Zn^{2+}}\)), связывает \(\ce{OH^-}\) и оставляет \(\ce{H^+}\) → среда кислая. Гидролиз записывают обратимым ( \(\rightleftharpoons\) ), осадок и газ не образуются.
3. Превращения
Схема: \(\ce{Fe -> FeSO4 -> Fe(OH)2 -> FeCl2 -> Fe(NO3)2}\)
Реакция 1. \(\ce{Fe -> FeSO4}\)
Что делали: в пробирку с разбавленной серной кислотой опустили очищенную железную кнопку (порошок), слегка подогрели. Что наблюдали: железо растворяется, выделяются пузырьки газа, раствор становится бледно-зелёным. \[ \ce{Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2 ^} \] \[ \ce{Fe + 2H^+ -> Fe^{2+} + H2 ^} \]
Окислительно-восстановительная реакция (электронный баланс): \[ \ce{Fe^0 - 2e^- -> Fe^{2+}} \quad\text{(восстановитель, окисляется)} \] \[ \ce{2H^+ + 2e^- -> H2^0} \quad\text{(окислитель, восстанавливается)} \]
Реакция 2. \(\ce{FeSO4 -> Fe(OH)2}\)
Что делали: к свежему раствору \(\ce{FeSO4}\) прилили раствор \(\ce{NaOH}\). Что наблюдали: выпадает серо-зелёный (грязно-зелёный) осадок гидроксида железа(II); на воздухе он быстро буреет: \[ \ce{4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3 v} \] \[ \ce{FeSO4 + 2NaOH -> Fe(OH)2 v + Na2SO4} \] \[ \ce{Fe^{2+} + 2OH^- -> Fe(OH)2 v} \]
Реакция 3. \(\ce{Fe(OH)2 -> FeCl2}\)
Что делали: к свежеполученному осадку \(\ce{Fe(OH)2}\) сразу прилили раствор \(\ce{HCl}\). Что наблюдали: осадок растворяется, образуется прозрачный бледно-зелёный раствор. \[ \ce{Fe(OH)2 + 2HCl -> FeCl2 + 2H2O} \] \[ \ce{Fe(OH)2 + 2H^+ -> Fe^{2+} + 2H2O} \]
Реакция 4. \(\ce{FeCl2 -> Fe(NO3)2}\)
Что делали: к раствору \(\ce{FeCl2}\) добавили раствор \(\ce{AgNO3}\). Что наблюдали: выпадает белый творожистый осадок, темнеющий на свету → ионы \(\ce{Cl^-}\) связаны в осадок, в растворе остаётся \(\ce{Fe(NO3)2}\). \[ \ce{FeCl2 + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2AgCl v} \] \[ \ce{Ag^+ + Cl^- -> AgCl v} \]
Альтернативный (более «чистый») путь к той же соли: \(\ce{Fe(OH)2 + 2HNO3 -> Fe(NO3)2 + 2H2O}\), \(\ce{Fe(OH)2 + 2H^+ -> Fe^{2+} + 2H2O}\). Учитель примет любой, если он корректен.
Условия, которые обязательно указать в отчёте: кислоту брать разбавленную; железо — очищенное от оксидной плёнки; \(\ce{Fe(OH)2}\) использовать сразу после получения (на воздухе окисляется до \(\ce{Fe(OH)3}\)); реакцию \(\ce{NH4^+}\)-соли вести при нагревании; осадки отделять/промывать.
Общий вывод
Состав сложных веществ доказывается качественными реакциями на отдельные ионы; реакция среды раствора соли определяется тем, какое звено соли слабое, то есть гидролизом; генетический ряд железа (\(\ce{Fe -> FeSO4 -> Fe(OH)2 -> FeCl2 -> Fe(NO3)2}\)) осуществлён реакциями замещения, обмена и нейтрализации, все уравнения записаны в молекулярной и ионной формах.
Что почти наверняка потребует учитель
- Цель работы — отдельной строкой.
- Оборудование и реактивы — списком.
- По каждому опыту три колонки: что делали → что наблюдали → уравнение реакции; уравнения обязательно в трёх видах: молекулярное, полное ионное, сокращённое ионное.
- Для ОВР — электронный баланс, указание окислителя и восстановителя, процессов окисления/восстановления.
- Условия проведения реакций (нагревание, разбавленная кислота, свежий осадок, избыток реагента).
- Вывод после каждого опыта и общий вывод в конце.
- Техника безопасности: щёлочи и кислоты — работать в очках, не пробовать на вкус; соли бария и серебра не сливать в раковину; пробирку с раствором нагревать в верхней части пламени, отверстием от себя.
- Аккуратность: формулы с индексами, стрелки ↓ (осадок) и ↑ (газ), знак \(\rightleftharpoons\) для гидролиза.
Типичные ошибки: писать гидролиз \(\ce{NaNO3}\); забывать знак обратимости в гидролизе; в ионном уравнении оставлять в виде ионов слабый электролит (\(\ce{Fe(OH)2}\), \(\ce{H2O}\)); путать цвет осадков \(\ce{Fe(OH)2}\) (серо-зелёный) и \(\ce{Fe(OH)3}\) (бурый).
Обсуждение
6 сообщенийСделай ещё раз пожалуйста у тебя программа залагала
Повторяю работу целиком — в аккуратном виде.
Практическая работа «Решение экспериментальных задач по теме "Электролитическая диссоциация"» (вариант 2)
Цель работы
- Опытным путём доказать состав гидроксида кальция и сульфата аммония, то есть обнаружить входящие в них ионы.
- Выяснить реакцию среды в растворах \(\mathrm{NaNO_3}\), \(\mathrm{Na_2CO_3}\), \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) и объяснить её гидролизом.
- Осуществить превращения \(\mathrm{Fe \rightarrow FeSO_4 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2}\), записав уравнения в молекулярной и ионной формах.
Оборудование и реактивы
Пробирки (6–8 шт.), штатив, спиртовка, держатель, стеклянная палочка, пипетки, индикаторная бумага (красная и синяя), растворы: известковая вода \(\mathrm{Ca(OH)_2}\), \(\mathrm{Na_2CO_3}\), \(\mathrm{NaOH}\), \(\mathrm{BaCl_2}\), \(\mathrm{HCl}\), \(\mathrm{H_2SO_4}\) (разб.), \(\mathrm{AgNO_3}\), \(\mathrm{HNO_3}\); индикаторы: фенолфталеин, лакмус, метилоранж; соли \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\), \(\mathrm{NaNO_3}\), \(\mathrm{Na_2CO_3}\), \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\); железо (кнопка или порошок, очищенное от ржавчины).
1. Доказательство состава веществ
а) Гидроксид кальция \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) — ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{OH^-}\)
Что делали. В две пробирки налили по 2–3 мл известковой воды. В первую добавили фенолфталеин, во вторую — раствор \(\mathrm{Na_2CO_3}\).
Что наблюдали.
- С фенолфталеином раствор стал малиновым → есть гидроксид-ионы \(\mathrm{OH^-}\).
- С карбонатом натрия выпал белый осадок, который при добавлении \(\mathrm{HCl}\) растворяется с выделением газа → есть ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\).
Уравнения. \[ \mathrm{Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaOH} \] \[ \mathrm{Ca^{2+} + 2OH^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2Na^+ + 2OH^-} \] \[ \mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow} \]
Проверка осадка: \[ \mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O} \]
Вывод. \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) — сильный электролит: \(\mathrm{Ca(OH)_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2OH^-}\). Опыт подтверждает наличие обоих ионов.
Запасной вариант на \(\mathrm{OH^-}\): прилить \(\mathrm{NH_4Cl}\) и нагреть — появится запах аммиака: \(\mathrm{NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O}\).
б) Сульфат аммония \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\) — ионы \(\mathrm{NH_4^+}\) и \(\mathrm{SO_4^{2-}}\)
Что делали. К раствору соли прилили \(\mathrm{NaOH}\) и слегка нагрели, к отверстию пробирки поднесли влажную красную лакмусовую бумажку. В другую порцию добавили \(\mathrm{BaCl_2}\), затем к осадку — \(\mathrm{HCl}\).
Что наблюдали.
- Появился запах аммиака, красный лакмус посинел → есть ионы \(\mathrm{NH_4^+}\).
- Выпал белый мелкокристаллический осадок, не растворившийся в соляной кислоте → есть ионы \(\mathrm{SO_4^{2-}}\).
Уравнения. \[ \mathrm{(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O} \] \[ \mathrm{2NH_4^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O} \] \[ \mathrm{NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O} \] \[ \mathrm{(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NH_4Cl} \] \[ \mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow} \]
Вывод. Соль образована ионами \(\mathrm{NH_4^+}\) и \(\mathrm{SO_4^{2-}}\); состав доказан.
Принцип. Каждую часть вещества «ловят» своим реагентом: \(\mathrm{Ca^{2+}}\) — карбонатом (белый осадок), \(\mathrm{NH_4^+}\) — щёлочью при нагревании (запах \(\mathrm{NH_3}\)), \(\mathrm{OH^-}\) — индикатором, \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) — ионами \(\mathrm{Ba^{2+}}\) (осадок, нерастворимый в кислотах).
2. Испытание растворов индикатором и гидролиз
Что делали. В три пробирки налили растворы \(\mathrm{NaNO_3}\), \(\mathrm{Na_2CO_3}\), \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) и добавили по 2–3 капли индикатора (и/или опустили индикаторную бумажку).
| Соль | Основание и кислота | Гидролиз | Среда (pH) | Фенолфталеин | Лакмус | Метилоранж |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(\mathrm{NaNO_3}\) | \(\mathrm{NaOH}\) (сильн.) + \(\mathrm{HNO_3}\) (сильн.) | не идёт | нейтральная, pH = 7 | бесцветный | фиолетовый | оранжевый |
| \(\mathrm{Na_2CO_3}\) | \(\mathrm{NaOH}\) (сильн.) + \(\mathrm{H_2CO_3}\) (слаб.) | по аниону | щелочная, pH > 7 | малиновый | синий | жёлтый |
| \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) | \(\mathrm{Zn(OH)_2}\) (слаб.) + \(\mathrm{HNO_3}\) (сильн.) | по катиону | кислая, pH < 7 | бесцветный | красный | розовый |
Уравнения гидролиза.
Карбонат натрия — по аниону, I ступень (основная): \[ \mathrm{Na_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons NaHCO_3 + NaOH} \] \[ \mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-} \] II ступень (идёт в ничтожной степени): \[ \mathrm{NaHCO_3 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + NaOH}, \qquad \mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-} \]
Нитрат цинка — по катиону, I ступень (основная): \[ \mathrm{Zn(NO_3)_2 + H_2O \rightleftharpoons ZnOHNO_3 + HNO_3} \] \[ \mathrm{Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons ZnOH^+ + H^+} \] II ступень: \[ \mathrm{ZnOHNO_3 + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)_2 + HNO_3}, \qquad \mathrm{ZnOH^+ + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)_2 + H^+} \]
Объяснение. Гидролиз идёт только по «слабому звену» соли. \(\mathrm{NaNO_3}\) образован сильным основанием и сильной кислотой — гидролиз не происходит, среда нейтральная. В \(\mathrm{Na_2CO_3}\) слабое звено — анион: он связывает \(\mathrm{H^+}\) из воды, в растворе накапливаются \(\mathrm{OH^-}\) → среда щелочная. В \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) слабое звено — катион: он связывает \(\mathrm{OH^-}\), в растворе накапливаются \(\mathrm{H^+}\) → среда кислая. Гидролиз обратим, осадок и газ не образуются, поэтому стрелка \(\rightleftharpoons\).
3. Цепочка превращений \(\mathrm{Fe \rightarrow FeSO_4 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2}\)
Реакция 1. \(\mathrm{Fe \rightarrow FeSO_4}\)
Что делали: очищенную железную кнопку (порошок) опустили в разбавленную серную кислоту, слегка подогрели. Что наблюдали: железо растворяется, выделяются пузырьки газа, раствор становится бледно-зелёным. \[ \mathrm{Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow} \] \[ \mathrm{Fe + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2 \uparrow} \]
Окислительно-восстановительная реакция, электронный баланс: \[ \mathrm{Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}} \quad \text{(восстановитель, окисляется)} \] \[ \mathrm{2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0} \quad \text{(окислитель, восстанавливается)} \]
Реакция 2. \(\mathrm{FeSO_4 \rightarrow Fe(OH)_2}\)
Что делали: к свежему раствору \(\mathrm{FeSO_4}\) прилили раствор \(\mathrm{NaOH}\). Что наблюдали: выпал серо-зелёный осадок гидроксида железа(II); на воздухе он быстро буреет. \[ \mathrm{FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4} \] \[ \mathrm{Fe^{2+} + 2OH^- \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow} \] Окисление на воздухе: \[ \mathrm{4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow} \]
Реакция 3. \(\mathrm{Fe(OH)_2 \rightarrow FeCl_2}\)
Что делали: к свежеполученному осадку сразу прилили раствор \(\mathrm{HCl}\). Что наблюдали: осадок растворяется, образуется прозрачный бледно-зелёный раствор. \[ \mathrm{Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O} \] \[ \mathrm{Fe(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2H_2O} \]
Реакция 4. \(\mathrm{FeCl_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2}\)
Что делали: к раствору \(\mathrm{FeCl_2}\) добавили раствор \(\mathrm{AgNO_3}\). Что наблюдали: выпал белый творожистый осадок, темнеющий на свету; хлорид-ионы ушли в осадок, в растворе остался нитрат железа(II). \[ \mathrm{FeCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow} \] \[ \mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow} \]
Допустим и другой путь к той же соли: \(\mathrm{Fe(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2H_2O}\), \(\mathrm{Fe(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2H_2O}\).
Условия проведения (обязательно в отчёте): кислота разбавленная; железо очищено от оксидной плёнки; \(\mathrm{Fe(OH)_2}\) используют сразу после получения, иначе окисляется до \(\mathrm{Fe(OH)_3}\); осадки промывают и отделяют; соль аммония нагревают со щёлочью.
Общий вывод
Состав сложных веществ доказывается качественными реакциями на отдельные ионы. Реакция среды раствора соли зависит от того, какое звено соли слабое, — это и есть гидролиз. Генетический ряд железа осуществлён реакциями замещения, обмена и нейтрализации; уравнения записаны в молекулярной, полной и сокращённой ионной формах.
Что почти наверняка потребует учитель
- Цель — отдельной строкой.
- Оборудование и реактивы — списком.
- По каждому опыту: что делали → что наблюдали → уравнение; уравнение в трёх видах: молекулярное, полное ионное, сокращённое ионное.
- Для ОВР — электронный баланс, указание окислителя и восстановителя.
- Условия реакций: нагревание, разбавленная кислота, свежий осадок, избыток реагента.
- Вывод после каждого опыта и общий вывод.
- Техника безопасности: кислоты и щёлочи — в очках, не пробовать на вкус; соли бария и серебра не сливать в раковину; пробирку греть в верхней части пламени, отверстием от себя.
- Аккуратность записи: индексы, стрелки \(\downarrow\) (осадок) и \(\uparrow\) (газ), знак \(\rightleftharpoons\) для гидролиза.
Частые ошибки: писать гидролиз для \(\mathrm{NaNO_3}\); забывать знак обратимости; оставлять в ионном уравнении слабый электролит в виде ионов (\(\mathrm{Fe(OH)_2}\), \(\mathrm{H_2O}\)); путать цвет осадков \(\mathrm{Fe(OH)_2}\) (серо-зелёный) и \(\mathrm{Fe(OH)_3}\) (бурый).
Если нужен другой вариант (там \(\mathrm{CuSO_4}\) и соли калия с цинком) — скажи, оформлю так же.
Сделай таблицу что делали что наблюдали вывод
Таблица наблюдений к практической работе (вариант 2)
| № | Что делали | Что наблюдали | Уравнение (сокращённое ионное) | Вывод |
|---|---|---|---|---|
| 1а-1 | В известковую воду \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) добавили фенолфталеин | Раствор стал малиновым | — (действие индикатора) | В растворе есть ионы \(\mathrm{OH^-}\) |
| 1а-2 | В известковую воду прилили раствор \(\mathrm{Na_2CO_3}\), к осадку — \(\mathrm{HCl}\) | Выпал белый осадок; при добавлении кислоты он растворяется с выделением газа | \(\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow}\) | В растворе есть ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\); состав \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) доказан |
| 1б-1 | К раствору \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\) прилили \(\mathrm{NaOH}\), нагрели, поднесли влажную красную лакмусовую бумажку | Появился запах аммиака, лакмус посинел | \(\mathrm{NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O}\) | В соли есть ионы \(\mathrm{NH_4^+}\) |
| 1б-2 | К раствору \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\) прилили \(\mathrm{BaCl_2}\), к осадку — \(\mathrm{HCl}\) | Выпал белый мелкокристаллический осадок, в кислоте не растворился | \(\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow}\) | В соли есть ионы \(\mathrm{SO_4^{2-}}\); состав \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\) доказан |
| 2-1 | Испытали раствор \(\mathrm{NaNO_3}\) индикатором | Лакмус фиолетовый, фенолфталеин бесцветный, метилоранж оранжевый; pH = 7 | Гидролиз не идёт | Соль сильного основания и сильной кислоты, среда нейтральная |
| 2-2 | Испытали раствор \(\mathrm{Na_2CO_3}\) индикатором | Лакмус синий, фенолфталеин малиновый, метилоранж жёлтый; pH > 7 | \(\mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-}\) | Гидролиз по аниону, среда щелочная (слабая \(\mathrm{H_2CO_3}\)) |
| 2-3 | Испытали раствор \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) индикатором | Лакмус красный, метилоранж розовый, фенолфталеин бесцветный; pH < 7 | \(\mathrm{Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons ZnOH^+ + H^+}\) | Гидролиз по катиону, среда кислая (слабое \(\mathrm{Zn(OH)_2}\)) |
| 3-1 | Очищенную железную кнопку опустили в разбавленную \(\mathrm{H_2SO_4}\), слегка подогрели | Железо растворяется, выделяются пузырьки газа, раствор стал бледно-зелёным | \(\mathrm{Fe + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2 \uparrow}\) (ОВР) | Получен \(\mathrm{FeSO_4}\); железо — восстановитель, \(\mathrm{H^+}\) — окислитель |
| 3-2 | К свежему раствору \(\mathrm{FeSO_4}\) прилили \(\mathrm{NaOH}\) | Выпал серо-зелёный осадок, на воздухе быстро буреет | \(\mathrm{Fe^{2+} + 2OH^- \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow}\) | Получен \(\mathrm{Fe(OH)_2}\) — осадок, нерастворимый в воде |
| 3-3 | К свежему осадку \(\mathrm{Fe(OH)_2}\) сразу прилили \(\mathrm{HCl}\) | Осадок растворился, образовался прозрачный бледно-зелёный раствор | \(\mathrm{Fe(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2H_2O}\) | Получен \(\mathrm{FeCl_2}\) (реакция нейтрализации) |
| 3-4 | К раствору \(\mathrm{FeCl_2}\) прилили \(\mathrm{AgNO_3}\) | Выпал белый творожистый осадок, темнеющий на свету | \(\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow}\) | Хлорид-ионы связаны в осадок, в растворе — \(\mathrm{Fe(NO_3)_2}\) |
Молекулярные уравнения к таблице (для отчёта)
Опыт 1а: \[ \mathrm{Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaOH} \] \[ \mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O} \]
Опыт 1б: \[ \mathrm{(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O} \] \[ \mathrm{(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NH_4Cl} \]
Опыт 2: \[ \mathrm{Na_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons NaHCO_3 + NaOH} \] \[ \mathrm{Zn(NO_3)_2 + H_2O \rightleftharpoons ZnOHNO_3 + HNO_3} \]
Опыт 3: \[ \mathrm{Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow} \] \[ \mathrm{FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4} \] \[ \mathrm{Fe(OH)_2 + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + 2H_2O} \] \[ \mathrm{FeCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow} \]
Окисление осадка на воздухе (обязательно упомянуть, почему осадок буреет): \[ \mathrm{4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow} \]
Общий вывод по работе
Качественными реакциями доказан состав \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) (ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\), \(\mathrm{OH^-}\)) и \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\) (ионы \(\mathrm{NH_4^+}\), \(\mathrm{SO_4^{2-}}\)). Реакция среды растворов солей определяется силой образующих соль основания и кислоты: \(\mathrm{NaNO_3}\) — нейтральная, \(\mathrm{Na_2CO_3}\) — щелочная (гидролиз по аниону), \(\mathrm{Zn(NO_3)_2}\) — кислая (гидролиз по катиону). Цепочка \(\mathrm{Fe \rightarrow FeSO_4 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2}\) осуществлена реакциями замещения, обмена и нейтрализации.
Если нужно, сделаю такую же таблицу для варианта 1 (\(\mathrm{CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \rightarrow CuO \rightarrow CuCl_2 \rightarrow Cu}\)) — там будет одна ОВР больше.
Сделай мне её в PDF и отправь чтобы я мог скачать
Файл я прикрепить не могу — у меня нет возможности создавать и отправлять вложения. Но дам готовый текст, который копируется в Word или Google Docs без правок, и он сразу сохраняется в PDF за пару секунд.
Как получить PDF
- Скопируй текст ниже в Word (или Google Docs).
- Word: Файл → Сохранить как → тип файла PDF. Google Docs: Файл → Скачать → PDF. Или Ctrl+P → принтер «Сохранить как PDF».
Текст для копирования (обозначения уже в нижних и верхних индексах)
Практическая работа. Решение экспериментальных задач по теме «Электролитическая диссоциация». Вариант 2
Цель: доказать опытным путём состав гидроксида кальция и сульфата аммония; выяснить реакцию среды растворов NaNO₃, Na₂CO₃, Zn(NO₃)₂ и объяснить её гидролизом; осуществить превращения Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeCl₂ → Fe(NO₃)₂.
Таблица наблюдений
| № | Что делали | Что наблюдали | Уравнение (сокращённое ионное) | Вывод |
|---|---|---|---|---|
| 1а-1 | В известковую воду Ca(OH)₂ добавили фенолфталеин | Раствор стал малиновым | — (действие индикатора) | В растворе есть ионы OH⁻ |
| 1а-2 | В известковую воду прилили Na₂CO₃, к осадку — HCl | Выпал белый осадок; в кислоте растворяется с выделением газа | Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓ | Есть ионы Ca²⁺; состав Ca(OH)₂ доказан |
| 1б-1 | К (NH₄)₂SO₄ прилили NaOH, нагрели, поднесли влажную красную лакмусовую бумажку | Запах аммиака, лакмус посинел | NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O | Есть ионы NH₄⁺ |
| 1б-2 | К (NH₄)₂SO₄ прилили BaCl₂, к осадку — HCl | Белый мелкокристаллический осадок, в кислоте не растворился | Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ | Есть ионы SO₄²⁻; состав (NH₄)₂SO₄ доказан |
| 2-1 | Испытали NaNO₃ индикатором | Лакмус фиолетовый, фенолфталеин бесцветный, метилоранж оранжевый; pH = 7 | Гидролиз не идёт | Соль сильного основания и сильной кислоты, среда нейтральная |
| 2-2 | Испытали Na₂CO₃ индикатором | Лакмус синий, фенолфталеин малиновый, метилоранж жёлтый; pH > 7 | CO₃²⁻ + H₂O ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻ | Гидролиз по аниону, среда щелочная |
| 2-3 | Испытали Zn(NO₃)₂ индикатором | Лакмус красный, метилоранж розовый, фенолфталеин бесцветный; pH < 7 | Zn²⁺ + H₂O ⇄ ZnOH⁺ + H⁺ | Гидролиз по катиону, среда кислая |
| 3-1 | Железную кнопку опустили в разбавленную H₂SO₄, подогрели | Железо растворяется, пузырьки газа, раствор бледно-зелёный | Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂↑ (ОВР) | Получен FeSO₄; Fe — восстановитель, H⁺ — окислитель |
| 3-2 | К свежему FeSO₄ прилили NaOH | Серо-зелёный осадок, на воздухе буреет | Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓ | Получен Fe(OH)₂ |
| 3-3 | К свежему Fe(OH)₂ прилили HCl | Осадок растворился, раствор бледно-зелёный | Fe(OH)₂ + 2H⁺ → Fe²⁺ + 2H₂O | Получен FeCl₂ |
| 3-4 | К FeCl₂ прилили AgNO₃ | Белый творожистый осадок, темнеет на свету | Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ | Хлорид-ионы в осадке, в растворе Fe(NO₃)₂ |
Молекулярные уравнения
Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaOH CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NH₄Cl Na₂CO₃ + H₂O ⇄ NaHCO₃ + NaOH Zn(NO₃)₂ + H₂O ⇄ ZnOHNO₃ + HNO₃ Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄ Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O FeCl₂ + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2AgCl↓ 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓
Электронный баланс (опыт 3-1) Fe⁰ − 2e⁻ → Fe²⁺ (восстановитель, окисляется) 2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰ (окислитель, восстанавливается)
Вывод: качественными реакциями доказан состав Ca(OH)₂ (Ca²⁺, OH⁻) и (NH₄)₂SO₄ (NH₄⁺, SO₄²⁻). Реакция среды определяется силой образующих соль основания и кислоты: NaNO₃ — нейтральная, Na₂CO₃ — щелочная (гидролиз по аниону), Zn(NO₃)₂ — кислая (гидролиз по катиону). Цепочка Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeCl₂ → Fe(NO₃)₂ осуществлена реакциями замещения, обмена и нейтрализации.
Если после вставки в Word таблица «развалится», скажи — переделаю данные в вид без таблицы, отдельными блоками по опытам, тогда копируется без сбоев.
