Дисциплина: «Химия»
Итоговое контрольное задание по дисциплине
Кейс «Систематизация набора безымянных реактивов по достоверным признакам»
Отчет о выполнении итогового контрольного задания
«Систематизация набора безымянных реактивов по достоверным признакам»
Таблица 1. Предполагаемые формулы веществ
| Катион в составе соли | Возможные формулы солей |
| Na+ | NaCL,NaNO3,Na2SiO3,NaCO3,Na2S,Na2SO4 |
| Ba2+ | BaNO3,BaCl,BaSiO3,BaCO3,BaS,BaSO4 |
| NH4+ | NH4NO3, NH4CL, NH4SiO3, NH4CO3, NH4S,NH4SO4 |
| Zn2+ | Zn(NO3)2, ZnCL2, ZnSiO3, ZnCO3, ZnS, ZnSO4 |
| Pb2+ | PbNO3, PbCL, PbSiO3, PbCO3, PbS, PbSO4 |
| Cd2+ | CdNO3, CdCL2, CdSiO3, CdCO3, CdS, CdSO4 |
| Cu2+ | CuNO3, CuCL2, CuSiO3, CuCO3, CuS, CuSO4 |
В правой колонке таблицы 2 поставьте «х» или «˅» напротив выбранного вами варианта ответа. Формулы выбранных вами реактивов впишите самостоятельно.
Таблица 2. Предлагаемое и выбранное лабораторное оборудование, реактивы, методы исследования
| ОБОРУДОВАНИЕ | |
| Предлагаемое | Выбранное |
| Ареометр | v |
| Водяная или снеговая баня | v |
| Вольтметр | x |
| Источник постоянного тока | x |
| Калориметр | x |
| Колбы, стаканы | v |
| Лабораторная спиртовка | v |
| Лабораторные весы | v |
| Мерные цилиндры | v |
| Микрошпатель | v |
| Пипетки | v |
| рН-метр | v |
| Стеклянная палочка | v |
| Электролизер | v |
| РЕАКТИВЫ | |
| H2O | |
| HCL | |
| NaOH | |
| Ba(NO3)2 | |
| AgNO3 | |
| Na2S | |
| Na2CO3 | |
| МЕТОДЫИССЛЕДОВАНИЯ | |
| Предлагаемые | Выбранные |
| Добавление раствора реактива к водным растворам неизвестных веществ | v |
| Обработка образовавшихся осадков раствором реактива | v |
| Измерение плотности раствора неизвестного вещества | v |
| Измерение рН водного раствора неизвестного вещества | v |
| Измерение температуры раствора неизвестного вещества | v |
| Медленное (по каплям) смачивание Кристаллов водным раствором реактива | v |
| Нагревание или охлаждение раствора неизвестного вещества | v |
| Растворение кристаллов в воде | v |
| Осуществление процесса электролиза раствора неизвестного вещества | v |
| Поддержание постоянной температуры раствора неизвестного вещества | x |
| Приготовление заданной навески неизвестного вещества | x |
| Составление гальванического элемента и измерение разности потенциалов на электродах | x |
|
|
Таблица 3. Предполагаемые уравнения реакций «неизвестных веществ» с выбранными реактивами и ожидаемые эффекты
| Реактив | Уравнения реакций | Ожидаемые наблюдения |
| HCl | Na2SiO3+2HCL=SiO2 осадок +2NaCL+H2O | Выпадает осадок белые бесцветные кристаллы |
| NaOH | 2NaOH+ 2BaSO4=Ba(OH)2+Na2SO4 | Белые гигроскопичные кристаллы |
| Ba(NO3)2 | Ba(NO3)2+ 2NH4SiO3=2ВaSiO3 осадок+2NH4NO3 | Образуются бесцветные кристаллы |
| Na2CO3 | Na2CO3+ ZnS=Na2S+ZnCO3осадок | Бесцветные кристаллы |
| Na2S | Na2S+ PbNO3=2NaNO3+PbSосадок Na2S+ PbSO4=2NaSO4+PbSосадок | 1.2.кристаллы от сине-серого до серебристо-серого. |
| AgNO3 | 2AgNO3+ CdCL2= 2АgCLосадок+СdNO3, AgNO3+ CdS=Ag2Sосадок+СdNO3 | 1.Осадок бесцветные кристаллы,2. Твердые кристаллы серо-черного цвета |
| H2O | СuS+2H2O=Cu(OH)2 осадок+H2S(газ) | Голубые кристаллы в осадке, сероводород газ с запахом тухлых яиц |
Таблица 4. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно их окраске
| Предполагаемый состав | Окраска веществ | Исключаемые вещества (окрашенные кристаллы) | Уточнение состава (оставлены только БЕЛЫЕ кристаллы) | |
| Na2SiO3 | SiO2 | белые бесцветные кристаллы | - | SiO2, |
| BaSO4 | Ba(OH)2 | Белые гигроскопичные кристаллы | - | Ba(OH)2, BaSO4 |
| NH4SiO3 | ВaSiO3 | Образуются бесцветные кристаллы | - | ВaSiO3, |
| ZnS | ZnCO3 | Бесцветные кристаллы | - | ZnCO3, ZnS |
| CdCL2 | АgCL | Осадок бесцветные кристаллы | - | АgCL, CdCL2 |
| СuS | Cu(OH)2 | Голубые кристаллы в осадке. | Cu(OH)2, СuS | - |
Таблица 5. Выбранная последовательность действий
|
|
| № опыта | Содержание метода | Описание действий | Применяемые реактивы |
| Нагревание или охлаждение раствора неизвестного вещества | Можем нагреть раствор, перелив содержимое в химический стакан и поставив на плитку. Температура кипения раствора составит 2950 градусов. То есть, можно будет предположить, что там высокоплавкие кристаллы, в частности SiO2, из-за особенностей строения кристаллической решетки. | Na2SiO3, НСL | |
| Na2SiO3+2HCL=SiO2 осадок +2NaCL+H2O | |||
Таблица 6. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 1
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Na2SiO3+2HCL=SiO2 осадок +2NaCL+H2O | SiO2 | SiO2 | Высокоплавкое вещество в растворе, при нагревании это можно понять, что с изменением температуры в растворе ничего не происходит и предположить, что это SiO2. |
Таблица 7. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 2
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Осуществление процесса электролиза раствора неизвестного вещества | Ba2+ | |||
| 2NaOH+ 2BaSO4=Ba(OH)2+Na2SO4 |
Таблица 8. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 3
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Ba(NO3)2+ 2NH4SiO3=2ВaSiO3 осадок+2NH4NO3 | ||||
| Растворение кристаллов в воде | ||||
|
|
Таблица 9. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 4[e1]
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Na2CO3+ ZnS=Na2S+ZnCO3осадок | ||||
| Измерение плотности раствора неизвестного вещества |
Таблица 10. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 5
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Измерение температуры раствора неизвестного вещества | ||||
| Na2S+ PbNO3=2NaNO3+PbSосадок |
Таблица 11. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 6
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Na2S+ PbSO4=2NaSO4+PbSосадок | ||||
| Осуществление процесса электролиза раствора неизвестного вещества |
Таблица 12. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 7
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Осуществление процесса электролиза раствора неизвестного вещества | Сd2+ | Как в уранение реакции | Обнаружение ионов металла, под действие электрического тока на раствор | |
| 2AgNO3+ CdCL2= 2АgCL+CdNO3 |
Таблица 13. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 8
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| AgNO3+ CdS=Ag2Sосадок+СdNO3 | ||||
| Измерение рН водного раствора неизвестного вещества |
Таблица 14. Уточнение состава «неизвестных веществ» согласно результатам опыта 9
| № вещества | Наблюдаемый эффект | Обнаруженный ион | Предполагаемый состав | Уточнение (сопоставление с результатами других опытов) |
| Растворение кристаллов в воде | ||||
| СuS+2H2O=Cu(OH)2 осадок+H2S(газ) | Сu2+ | Обнаружены синие кристаллы | В другиъ опытах в основном белые | |
Вывод:
НАБОР «НЕИЗВЕСТНЫХ» ВЕЩЕСТВ
| Вещество | Формула | Название |
| Первое неизвестное | Na2SiO3 | Силикат натрия |
| Второе неизвестное | BaSO4 | Сульфат бария |
| Третье неизвестное | NH4SiO3 | Силикат аммония |
| Четвертое неизвестное | ZnS | Сульфид цинка |
| Пятое неизвестное | СuS | Сульфид меди |
| Шестое неизвестное | CdCL2 | Хлорид кадмия (2) |
| Седьмое неизвестное | Ag2S | Сульфид серебра (2) |
| Восьмое неизвестное | Pb(NO3)2 | Нитрат свинца(2) |
| Девятое неизвестное | PbSO4 | Нитрат свинца |
[e1]по растворимости веществ в воде