заполни 3 столбик
Сверь числа и знаки с фото.
Практическая работа № 1. Ионные уравнения. Качественные реакции на катионы и анионы. Гидролиз солей С правилами по ТБ при выполнении работы ознакомлен. Даны растворы: карбонат натрия, хлорид бария, хлорид кальция, нитрат меди (II), хлорид алюминия, нитрат цинка, хлорид магния, фосфат калия. Даны реактивы: лакмус, фенолфталеин, соляная кислота, серная кислота, гидроксид натрия, карбонат натрия, нитрат серебра. Цель занятия: совершенствовать умения выполнять химический эксперимент по распознаванию химических веществ. Задачи:
- В пробирке №1 находится соляная кислота, а в пробирке №2 – гидроксид натрия. Определить с помощью индикаторов.
- Даны соли: хлорид натрия, карбонат натрия, нитрат цинка. Какие признаки химических реакций мы наблюдаем
- Провести качественные реакции на катионы и анионы, ознакомиться с признаками химических реакций. Написать уравнения проведённых качественных реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде. Доказать опытным путем, что:
- в состав карбоната натрия входят карбонат – анион \(CO_3^{2-}\)
- в состав гидроксида кальция входит катион \(Ca^{2+}\)
- в состав хлорида бария входит катион \(Ba^{2+}\)
- в состав нитрата меди (II) входят катион \(Cu^{2+}\)
- в состав хлорида алюминия входят катион \(Al^{3+}\)
- в состав хлорида аммония входят хлорид – анион \(Cl^{-}\)
- в состав серной кислоты входят сульфат – анион \(SO_4^{2-}\)
- в состав фосфата калия входят фосфат – анионы \(PO_4^{3-}\)
- в состав силиката натрия входит силикат – анион \(SiO_3^{2-}\) Таблица: Вещества (формулы веществ) | Качественная реакция на | Признаки химических реакций | Молекулярное, полное ионное и сокращенное ионные уравнения
- HCl и NaOH | Индикаторы: лакмус и фенолфталеин | В HCl темно-синий лакмус изменит цвет на красный, а в NaOH – на синий. В HCl бесцветный фенолфталеин не изменит цвет, а в NaOH изменит на малиновый. | –
- Даны соли: 1) хлорид натрия, 2) карбонат натрия, [обрезано] | Индикаторы: лакмус и фенолфталеин | 1) В растворе хлорида натрия лакмус..., а фенолфталеин..., так как соль ... Среда:.... 2) В растворе [обрезано]
Таблица: Вещества (формулы веществ) | Качественная реакция на | Признаки химических реакций | Молекулярное, полное ионное и сокращенное ионные уравнения
- HCl и NaOH | Индикаторы: лакмус и фенолфталеин | В HCl темно-синий лакмус изменит цвет на красный, а в NaOH – на синий. В HCl бесцветный фенолфталеин не изменит цвет, а в NaOH изменит на малиновый. | –
- Даны соли: 1) хлорид натрия, 2) карбонат натрия, 3) нитрат цинка. | Индикаторы: лакмус и фенолфталеин | 1) В растворе хлорида натрия лакмус..., а фенолфталеин..., так как соль ... Среда:.... 2) В растворе карбоната натрия... Среда: ... 3) В растворе нитрата цинка... Среда: ... | –
- Карбонат натрия и соляная кислота | Карбонат-анион \(CO_3^{2-}\) | Выделяется углекислый газ, без цвета и запаха | \(Na_2CO_3 + 2HCl = 2\)[неразборчиво] \(+ CO_2\uparrow + H_2O\) Хлорид бария и серная кислота | Сульфат-анион \(SO_4^{2-}\) | Белый осадок сульфата бария | ___
Хлорид кальция и карбонат натрия | Катион \(Ca^{2+}\) | Осадок белого цвета карбоната кальция | \(Na_2CO_3 + CaCl_2 = 2NaCl + CaCO_3\downarrow\) Нитрат меди (II) и гидроксид натрия | Катион \(Cu^{2+}\) | Голубой осадок гидроксида меди | ___ Хлорид алюминия и гидроксид натрия | Катион \(Al^{3+}\) | Белый осадок гидроксида алюминия | ___ Хлорид магния и нитрат серебра | Хлорид – анион \(Cl^{-}\) | белый творожистый осадок хлорида серебра | ___ Фосфат калия и нитрат серебра | Фосфат - анион \(PO_4^{3-}\) | Желтый осадок фосфата серебра | ___ Выводы:
- Мы убедились, что лакмусовая бумажка, которая имеет темно-синий цвет, в щелочной среде даёт синий цвет, а в кислой – красный. В кислой среде фенолфталеин остается бесцветным, а в щелочной – малиновым.
- Опытным путем доказали, что:
- карбонат – анион \(CO_3^{2-}\) и силикат – анион \(SiO_3^{2-}\) в растворах солей можно определить с помощью кислоты;
- катионы \(Ca^{2+}\) можно определить с помощью солей, содержащих карбонат – анион \(CO_3^{2-}\);
- катион \(Cu^{2+}\), катион \(Al^{3+}\), в растворах можно определить с помощью щелочей;
- а катион \(Ba^{2+}\) в растворах всегда можно определить с помощью серной кислоты;
- с помощью нитрата серебра в растворах солей можно определить хлорид - анионы \(Cl^{-}\) и фосфат – анионы \(PO_4^{3-}\)
- Мы научились определять, какая среда будет в растворах солей при гидролизе и выполнять химический эксперимент по распознаванию химических веществ.
Кратко — что вписать в 3-й столбец (строка 2 «Даны соли»)
В растворе хлорида натрия лакмус не изменяет окраску (остаётся фиолетовым), а фенолфталеин остаётся бесцветным, так как соль образована сильным основанием и сильной кислотой (гидролиз практически не идёт). Среда: нейтральная (pH = 7).
В растворе карбоната натрия лакмус синеет, а фенолфталеин становится малиновым, так как соль образована сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз по аниону). Среда: щелочная (pH > 7).
В растворе нитрата цинка лакмус краснеет, а фенолфталеин остаётся бесцветным, так как соль образована слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз по катиону). Среда: кислая (pH < 7).
Как рассуждать, чтобы заполнить любую похожую строку
Смотрим, какими основанием и кислотой образована соль:
| Соль образована | Гидролиз | Среда | Лакмус / фенолфталеин |
|---|---|---|---|
| сильное основание + сильная кислота | не идёт | нейтральная | фиолетовый / бесцветный |
| сильное основание + слабая кислота | по аниону | щелочная | синий / малиновый |
| слабое основание + сильная кислота | по катиону | кислая | красный / бесцветный |
Почему так — по ионам:
- у \(CO_3^{2-}\): \[CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^{-} + OH^{-}\] ионы \(OH^{-}\) накапливаются → среда щелочная;
- у \(Zn^{2+}\): \[Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons ZnOH^{+} + H^{+}\] ионы \(H^{+}\) накапливаются → среда кислая;
- у \(NaCl\) ион \(Na^{+}\) и ион \(Cl^{-}\) не связывают ни \(H^{+}\), ни \(OH^{-}\), поэтому среда не меняется.
Проверка
Сверяю с первой строкой той же таблицы: лакмус в кислоте краснеет, в щелочи синеет; фенолфталеин в кислой среде бесцветный, в щелочной — малиновый. Всё сходится: \(Zn(NO_3)_2\) даёт красный лакмус, \(Na_2CO_3\) — синий лакмус и малиновый фенолфталеин, \(NaCl\) — без изменений. Обрати внимание: фенолфталеин не отличает нейтральную среду от кислой (он бесцветный в обеих), поэтому нейтральность \(NaCl\) и кислотность \(Zn(NO_3)_2\) различают именно по лакмусу.
Обсуждение
4 сообщенияЗаполнить ещё 4-й столбец — уравнения?
Да, в 4-й столбец вписывают три уравнения: молекулярное, полное ионное и сокращённое ионное. Ниже — готовые записи для всех строк, где требуется заполнение.
Строка 3. Карбонат натрия + соляная кислота
(в таблице молекулярное записано с опечаткой — должно быть \(2NaCl\))
\[ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O \]
Полное ионное: \[ 2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + CO_2\uparrow + H_2O \]
Сокращённое: \[ CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow CO_2\uparrow + H_2O \]
Строка 4. Хлорид бария + серная кислота
\[ BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl \]
Полное ионное: \[ Ba^{2+} + 2Cl^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2Cl^- \]
Сокращённое: \[ Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow \]
Строка 5. Хлорид кальция + карбонат натрия
\[ CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl \]
Полное ионное: \[ Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^- \]
Сокращённое: \[ Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow \]
Строка 6. Нитрат меди(II) + гидроксид натрия
\[ Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3 \]
Полное ионное: \[ Cu^{2+} + 2NO_3^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2NO_3^- \]
Сокращённое: \[ Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow \]
Строка 7. Хлорид алюминия + гидроксид натрия
\[ AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl \]
Полное ионное: \[ Al^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^- \]
Сокращённое: \[ Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow \]
Строка 8. Хлорид магния + нитрат серебра
\[ MgCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl\downarrow + Mg(NO_3)_2 \]
Полное ионное: \[ Mg^{2+} + 2Cl^- + 2Ag^+ + 2NO_3^- \rightarrow 2AgCl\downarrow + Mg^{2+} + 2NO_3^- \]
Сокращённое: \[ Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow \]
Строка 9. Фосфат калия + нитрат серебра
\[ K_3PO_4 + 3AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow + 3KNO_3 \]
Полное ионное: \[ 3K^+ + PO_4^{3-} + 3Ag^+ + 3NO_3^- \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow + 3K^+ + 3NO_3^- \]
Сокращённое: \[ 3Ag^+ + PO_4^{3-} \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow \]
Как получаются ионные уравнения (кратко)
- Записываем молекулярное уравнение и расставляем коэффициенты.
- Все растворимые сильные электролиты (соли, сильные кислоты, щёлочи) записываем в виде ионов; осадки (\(\downarrow\)), газы (\(\uparrow\)) и воду оставляем молекулами.
- Одинаковые ионы слева и справа сокращаем — получаем сокращённое ионное уравнение.
Для строки 2 (индикаторы в растворах солей) в 4-м столбце оставляем прочерк: это не качественная реакция, а наблюдение за индикатором.
заполни полностью 4 столбик
В 4-й столбец таблицы вписывай так (сверху вниз).
1. HCl и NaOH — ставим «—»: здесь только действие индикаторов, ионных уравнений нет.
2. Соли NaCl, Na₂CO₃, Zn(NO₃)₂ с индикаторами — ставим «—»: это наблюдения за средой раствора, а не качественные реакции с уравнениями.
3. Карбонат натрия и соляная кислота
Молекулярное: \[ Na_2CO_3 + 2HCl \to 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O \]
Полное ионное: \[ 2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \to 2Na^+ + 2Cl^- + CO_2\uparrow + H_2O \]
Сокращённое: \[ CO_3^{2-} + 2H^+ \to CO_2\uparrow + H_2O \]
В работе в этой строке опечатка: должно быть \(2NaCl\), а не \(2HCl\).
4. Хлорид бария и серная кислота
Молекулярное: \[ BaCl_2 + H_2SO_4 \to BaSO_4\downarrow + 2HCl \]
Полное ионное: \[ Ba^{2+} + 2Cl^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2Cl^- \]
Сокращённое: \[ Ba^{2+} + SO_4^{2-} \to BaSO_4\downarrow \]
5. Хлорид кальция и карбонат натрия
Молекулярное: \[ CaCl_2 + Na_2CO_3 \to CaCO_3\downarrow + 2NaCl \]
Полное ионное: \[ Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \to CaCO_3\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^- \]
Сокращённое: \[ Ca^{2+} + CO_3^{2-} \to CaCO_3\downarrow \]
6. Нитрат меди(II) и гидроксид натрия
Молекулярное: \[ Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \to Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3 \]
Полное ионное: \[ Cu^{2+} + 2NO_3^- + 2Na^+ + 2OH^- \to Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2NO_3^- \]
Сокращённое: \[ Cu^{2+} + 2OH^- \to Cu(OH)_2\downarrow \]
7. Хлорид алюминия и гидроксид натрия
Молекулярное: \[ AlCl_3 + 3NaOH \to Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl \]
Полное ионное: \[ Al^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \to Al(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^- \]
Сокращённое: \[ Al^{3+} + 3OH^- \to Al(OH)_3\downarrow \]
8. Хлорид магния и нитрат серебра
Молекулярное: \[ MgCl_2 + 2AgNO_3 \to Mg(NO_3)_2 + 2AgCl\downarrow \]
Полное ионное: \[ Mg^{2+} + 2Cl^- + 2Ag^+ + 2NO_3^- \to Mg^{2+} + 2NO_3^- + 2AgCl\downarrow \]
Сокращённое: \[ Ag^+ + Cl^- \to AgCl\downarrow \]
9. Фосфат калия и нитрат серебра
Молекулярное: \[ 3AgNO_3 + K_3PO_4 \to Ag_3PO_4\downarrow + 3KNO_3 \]
Полное ионное: \[ 3Ag^+ + 3NO_3^- + 3K^+ + PO_4^{3-} \to Ag_3PO_4\downarrow + 3K^+ + 3NO_3^- \]
Сокращённое: \[ 3Ag^+ + PO_4^{3-} \to Ag_3PO_4\downarrow \]
В строках 1 и 2 оставляй прочерк — там записывают только наблюдения за индикаторами, а не ионные уравнения.
