Как опытным путем докажите в каких пробирках содержатся растворы
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) |