Практическая работа № 3
Неметаллы и их соединения
Цель: совершенствовать умения решать экспериментальные задачи, осуществлять превращения, анализировать результаты опытов.
Оборудование и реактивы:
1) 3 пронумерованные пробирки с растворами хлорида натрия, сульфата натрия, карбоната натрия;
2) чистые пробирки, спиртовка, универсальный индикатор, зажим пробирочный (или лабораторный штатив), фарфоровая чашка для выпаривания;
3) реактивы: СuSO4(тв.), хим. стакан с водой, р-ры HCl (5%-ный), NaOH, BaCl2, AgNO3, Na2SiO3; NH4Cl(конц.).
ТБ: 1) аккуратно работать с реактивами и приборами;
2) не смешивать реактивы без согласования с заданием;
Тушить спиртовку, накрывая колпачком.
Ход работы
Задание 1. Проверьте свою готовность к выполнению практической работы – выберите и подчеркните верные суждения:
1) Все гидроксиды неметаллов являются кислотными.
2) Галогеноводороды – сильные восстановители.
3) Простые вещества неметаллы – сильные восстановители.
4) Все кислоты – сильные электролиты.
5) Соли серной кислоты называют купоросами.
6) Фенол – более сильная кислота, чем угольная.
Задание 2. Качественное определение анионов кислотных остатков.
Определите каждое из трех веществ (растворы хлорида натрия, сульфата натрия, карбоната натрия), находящихся в пробирках без этикеток. Заполните таблицу, напишите соответствующие уравнения химических реакций (в молекулярном и ионном виде) и сделайте обобщенный вывод (за справкой обратитесь к таблице «Качественное определение ионов»).
Метод определения | № пробирки, результат наблюдения | ||
I | II | I | |
Реактив 1: | |||
Реактив 2: | |||
Формула вещества |
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Выводы. Чтобы определить качественный состав аниона, необходимо провести реакции на выделение ионов в виде __________________
____________. На ион _____________ – ________________________,
на ион __________ – __________ (анализирующий катион).
Задание 3. Экспериментальная задача.
Опытным путем проведите следующее превращение: CuSO4 (тв.) → CuCl2(тв.)
Действуйте по плану:
1) Запишите уравнения предполагаемых превращений и обсудите этот план с соседом по парте. (Если сомневаетесь, обратитесь к учителю.)
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
2) Определите вещества, необходимые для соответствующей(-их) реакции(-й).
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
3) Проведите необходимые опыты и сделайте вывод, ответив на вопрос: «Каким методом можно получить соль сильной кислоты из соли сильной кислоты и как выделить соль из раствора?».
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Задание 4. Проблемный опыт «Получение кремниевой кислоты при взаимодействии двух солей».
1) В пробирку налейте 2 мл р-ра Na2SiO3 и добавьте р-р NH4Cl. Нагрейте ее. Что наблюдаете?
2) Смочите универсальный индикатор водой и поднесите его к горлышку пробирки-реактора. Попробуйте объяснить происходящие изменения, ответив на следующие вопросы:
а) Как гидролизуются эти соли в растворах?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
б) Что влияет на химическое равновесие в реакциях гидролиза?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Задание 4А. Мысленный эксперимент.
Подумайте и ответьте:
В одну пробирку налили 1 мл фосфорной кислоты, а в другую – 1 мл раствора гидроксида кальция. Затем в пробирку с фосфорной кислотой по каплям добавляли гидроксид кальция, а в пробирку с гидроксидом кальция – по каплям раствор фосфорной кислоты. Ответьте на вопросы: «Изменится ли "сумма" от перемены мест "слагаемых", то есть будет ли результат опытов одинаковым? Если да, то почему?». Поясните ответ с помощью уравнений химических реакций.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Практическая работа № 3
Неметаллы и их соединения
Задание 1. 1, 2, 5
Задание 2.
Реактивы: 3 пронумерованные пробирки с растворами хлорида натрия (1), сульфата натрия (2), карбоната натрия (3);растворы хлорида бария, соляной кислоты.
Сначала испытываем все растворы с помощью раствора BaCl2. Пробирка, в которой нет осадка, – хлорид натрия.
Далее подвергаем анализу с помощью раствора соляной кислоты две оставшиеся пробирки. Пробирка, в которой будет наблюдаться выделение газа, содержит карбонат бария.
Метод определения | № пробирки, результат наблюдения | ||
Р-р BaCl2 | – | Осадок белого цвета | Осадок белого цвета |
Р-р HCl | – | – | Вскипание |
Формула вещества | NaCl | Na2SO4 | Na2CO3 |
Уравнения реакций:
1) Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl SO42– + Ba2+ = BaSO4↓
Na2CO3 + BaCl2 = BaСO3↓ + 2NaCl СO32– + Ba2+ = BaСO3↓
2) BaSO4 + HCl ≠
BaСO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2↑
BaСO3 + 2H+ = Ba2+ + H2O + CO2↑
Вывод: чтобы определить качественный состав аниона, необходимо провести реакции на выделение ионов в виде определяемого осадка или газа. На ион SO42– качественным является ион Ba2+, на ион СO32– – ион H+.
Задание 3.
1. Схема превращения:
растворение BaCl2 выпаривание
CuSO4 (тв.) ® CuSO4(раствор.) ® CuCl2(раствор.) ® CuCl2(тв.)
Уравнения: 1) CuSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + CuCl2 – в растворе.
2) CuCl2 выпариваем и получаем кристаллы соли.
2. Схема может быть и другой:
растворениеNaOHHClвыпаривание
CuSO4 (тв.) ® CuSO4(раствор.) ® Cu(OH)2 ® CuCl2(раствор.) ® CuCl2(тв.)
Уравнения: 1) CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4
2) Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
3) CuCl2 выпариваем и получаем кристаллы соли.
Задание 4. Получение кремниевой кислоты при взаимодействии двух солей.
При сливании растворов силиката натрия и хлорида аммония неожиданным становится появление в реакции студенистого белого осадка и запаха аммиака, так как мы знаем, что аммиак выделяется только при взаимодействии солей аммония со щелочами, а в опыте была использована соль. Ситуация несоответствия разрешается путем написания уравнений гидролиза соли аммония и силиката. Выясняется, что у солей – противоположный тип гидролиза.
SiO32– + 2H2O ↔ H2 SiO3 + 2OH–
2NH4+ + 2OH– ↔ 2NH3 · H2O NH3↑
Na2SiO3 + 2H2O + 2NH4Cl = H2 SiO3↓ +2NaCl + 2NH4OH
H2O
Вывод:соли, гидролизующиеся по разному типу, могут усиливать гидролиз друг друга; усиление гидролиза происходит при связывании ионов в газообразные вещества или вещества, выпадающие в осадок, а также при нагревании растворов.
Задание 4А.
Результат сливания растворов фосфорной кислоты и гидроксида кальция будет разным, так как в первом случае (при постепенном добавлении гидроксида к кислоте) избыток кислоты приводит к образованию кислых солей, растворимых в воде:
1) H3PO4 + Ca(OH)2 = Ca(H2PO4)2 + H2O (дигидрофосфат кальция)
2) Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 = CaHPO4 + H2O (гидрофосфат кальция)
и т. д.
Осадок появляется не сразу.
Если к гидроксиду кальция постепенно приливать фосфорную кислоту, то его избыток сразу приведет к образованию осадка ортофосфата кальция – средней нерастворимой соли:
3Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 6H2O
При дальнейшем добавлении кислоты эта соль растворится, превратившись в кислую.