Химия: с лабораторной работой.

с лабораторной работой.

Показать ответ

Ответ:

kurstak77

24.12.2020 21:10

1. Докажите опытным путём состав: а) гидроксида кальция; б) сульфата аммония.

а) Проведём качественную реакцию на гидроксид-ион. Для этого воспользуемся индикаторами. Гидроксид кальция - основание малорастворимое, но тем не менее некоторое количество растворяется, следовательно среду изменять будет. Возьмём индикатор фенолфталеин, добавим его в пробирку с гидроксидом кальция, в результате раствор частично изменит цвет на малиновый - следовательно среда щелочная (слабощелочная).

б) Проведём качественную реакцию на сульфат-ион. Для этого возьмём любую растворимую соль бария (по стандарту - хлорид бария), добавим его в раствор с сульфатом аммония. В ходе реакции выпадает белый осадок - сульфат бария. Реакция выглядит следующим образом:

ᅠᅠ $BaCl_2 + (NH_4)_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 \downarrow + ~2NH_4Cl$

2. Испытайте растворы нитрата натрия, карбоната натрия и нитрата цинка раствором индикатора или индикаторной бумагой, и объясните результаты испытаний. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза:

1. Нитрат натрия - соль, образованная сильным основанием NaOH и сильной кислотой HNO₃, гидролиз протекать не будет, среда нейтральная. Это можно доказать следующим путём: возьмём индикатор метиловый оранжевый, добавим его в раствор нитрата натрия, в результате цвет изменится на оранжевый. Это и есть признак нейтральной среды.

2. Карбонат натрия - соль, образованная сильным основанием NaOH и слабой кислотой H₂CO₃. Гидролиз протекает по аниону, образующаяся среда - щелочная, гидролиз обратимый, протекает в две стадии:

ᅠᅠ $\bold{I.}~~Na_2CO_3 \leftrightarrows 2Na^+ + CO_3^2^-\\~~~~~H_2O \leftrightarrows H^+ + OH^-\\~~~~~Na_2CO_3 + H_2O \leftrightarrows NaOH + NaHCO_3\\~~~~~2Na^+ + CO_3^2^- + H^+OH^- \leftrightarrows 2Na^+ + HCO_3^- + OH^-$

ᅠᅠ $\bold{II.}~NaHCO_3 \leftrightarrows Na^+ + HCO_3^-\\~~~~~H_2O \leftrightarrows H^+ + OH^-\\~~~~~NaHCO_3 + H_2O \leftrightarrows NaOH + CO_2\uparrow + H_2O\\~~~~~Na^+ + HCO_3^- + H^+OH^- \leftrightarrows Na^+ + OH^- + CO_2\uparrow + H_2O$

Добавим в раствор метиловый оранжевый. Раствор поменяет цвет на жёлтый, следовательно реакция среды щелочная.

3. Нитрат цинка - соль, образованная слабым основанием Zn(OH)₂ и сильной кислотой HNO₃. Гидролиз протекает по катиону, образующаяся среда - кислая, гидролиз обратимый, протекает в две стадии:

ᅠᅠ $\bold{I.}~~Zn(NO_3)_2 \leftrightarrows Zn^2^+ + 2NO_3^-\\~~~~~H_2O \leftrightarrows H^+ + OH^-\\~~~~~Zn(NO_3)_2 + H_2O \leftrightarrows ZnOHNO_3 + HNO_3\\~~~~~Zn^2^+ + 2NO_3^- + H^+OH^- \leftrightarrows ZnOH^+ + H^+ + 2NO_3^-$

ᅠᅠ $\bold{II.}~~ZnOHNO_3 \leftrightarrows ZnOH^+ + NO_3^-\\~~~~~~H_2O \leftrightarrows H^+ + OH^-\\~~~~~~ZnOHNO_3 + H_2O \leftrightarrows Zn(OH)_2\downarrow + HNO_3\\~~~~~~ZnOH^+ + NO_3^- + H^+OH^- \leftrightarrows Zn(OH)_2\downarrow + H^+ + NO_3^-$

Добавим в раствор метиловый оранжевый. Раствор поменяет цвет на красный, следовательно реакция среды кислая.

3. Практически осуществите все следующие превращения: $\bold{Fe \rightarrow FeSO_4 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2.}$

1. Получим сульфат железа путём реакции железа и разбавленной серной кислоты:

ᅠᅠ $Fe + H_2SO_4 \longrightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow\\Fe^0 + 2H^+ + SO_4^2^- \longrightarrow Fe^2^+ + SO_4^2^- + H_2^0\uparrow$

С точки зрения ОВР:

ᅠᅠ $Fe^0 + H_2^+SO_4 \longrightarrow Fe^+^2SO_4 + H_2^0\uparrow$

ᅠᅠ $Fe^0 - 2e \rightarrow Fe^+^2$ | 2 | 1 | окисление

ᅠᅠ $2H^+ + 2e \rightarrow H_2^0$ | 2 | 1 | восстановление

ᅠᅠFe - восстановитель, H₂SO₄ (2H⁺) - окислитель.

2. Получим гидроксид железа путём реакции сульфата железа и гидроксида калия:

ᅠᅠ $FeSO_4 + 2KOH \longrightarrow Fe(OH)_2\downarrow + K_2SO_4\\Fe^2^+ + SO_4^2^- + 2K^+ + 2OH^- \longrightarrow Fe(OH)_2\downarrow + 2K^+ + SO_4^2^-\\Fe^2^+ + 2OH^- \longrightarrow Fe(OH)_2\downarrow$

3. Получим хлорид железа путём реакции гидроксида железа и хлороводородной кислоты:

ᅠᅠ $Fe(OH)_2 + 2HCl \longrightarrow FeCl_2 + 2H_2O\\Fe(OH)_2 + 2H^+ +2Cl^- \longrightarrow Fe^2^+ + 2Cl^- + 2H_2O\\Fe(OH)_2 + 2H^+ \longrightarrow Fe^2^+ + 2H_2O$

4. Получим нитрат железа путём реакции хлорида железа и азотной кислоты:

$FeCl_2 + 4HNO_3 \longrightarrow Fe(NO_3)_3 + 2HCl + NO_2\uparrow + H_2O\\Fe^2^+ + 2Cl^- + 4H^+ + 4NO_3^- \longrightarrow Fe^2^+ + 3NO_3^- + 2H^+ + 2Cl^- + NO_2\uparrow + H_2O\\4H^+ + 4NO_3^- \longrightarrow 3NO_3^- + 2H^+ + NO_2\uparrow + H_2O$