Выделение газа при взаимодействии с водой

Практикум по химии

Химический практикум в школе

В предложенном материале представлены методические разработки практических работ для 9-го класса: “Решение экспериментальных задач по теме “Азот и фосфор”, “Определение минеральных удобрений”, а также лабораторных опытов по теме “Реакции обмена между растворами электролитов”.

Реакции обмена между растворами электролитов

Методическая разработка состоит из трех частей: теория, практикум, контроль. В теоретической части приведены некоторые примеры молекулярных, полных и сокращенных ионных уравнений химических реакций, протекающих с образованием осадка, малодиссоциирующего вещества, выделением газа. В практической части даны задания и рекомендации для учащихся по выполнению лабораторных опытов. Контроль состоит из тестовых заданий с выбором правильного ответа.

1. Реакции, идущие с образованием осадка.

а) При взаимодействии сульфата меди(II) с гидроксидом натрия образуется голубой осадок гидроксида меди(II).

Молекулярное уравнение химической реакции:

Полное и сокращенное ионные уравнения реакций:

Cu 2+ + + 2Na + + 2OH – = Cu(OH)₂ + 2Na + + ,

Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH)₂.

б) При взаимодействии хлорида бария с сульфатом натрия выпадает белый молочный осадок сульфата бария.

Молекулярное уравнение химической реакции:

BaCl₂ + Na₂SO₄ = 2NaCl + BaSO₄.

Полное и сокращенное ионные уравнения реакций:

Ba 2+ + 2Cl – + 2Na + + = 2Na + + 2Cl – + BaSO₄,

Ba 2+ + = BaSO₄.

2. Реакции, идущие с выделением газа.

При взаимодействии карбоната или гидрокарбоната натрия (пищевая сода) с соляной или другой растворимой кислотой наблюдается вскипание, или интенсивное выделение пузырьков газа. Это выделяется углекислый газ СО₂, вызывающий помутнение прозрачного раствора известковой воды (гидроксида кальция). Известковая вода мутнеет, т.к. образуется нерастворимый карбонат кальция.

Молекулярные уравнения химических реакций:

а) Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂;

б) NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂ + H₂O;

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O.

Полные и сокращенные ионные уравнения реакций:

а) 2Na + + + 2H + + 2Cl – = 2Na + + 2Cl – + CO₂ + H₂O,

+ 2H + = CO₂ + H₂O;

б) Na + + + H + + Cl – = Na + + Cl – + CO₂ + H₂O,

+ H + = CO₂ + H₂O.

3. Реакции, идущие с образованием малодиссоциирующего вещества.

При взаимодействии гидроксида натрия или калия с соляной кислотой или другими растворимыми кислотами в присутствии индикатора фенолфталеина раствор щелочи обесцвечивается, в результате реакции нейтрализации образуется малодиссоциирующее вещество H₂O.

Молекулярные уравнения химических реакций:

а) NaOH + HCl = NaCl + H₂O;

Полные и сокращенные ионные уравнения реакций:

а) Na + + OH – + H + + Cl – = Na + + Cl – + H₂O,

б) 2Na + + 2OH – + 2H + + = 2Na + + + 2H₂O,

в) 3K + + 3OH – +3H + + = 3K + + + 3H₂O,

1. Реакции обмена между растворами электролитов, идущие с образованием осадка.

а) Провести реакцию между растворами сульфата меди(II) и гидроксида натрия. Написать молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения химических реакций, отметить признаки химической реакции.

б) Провести реакцию между растворами хлорида бария и сульфата натрия. Написать молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения химических реакций, отметить признаки химической реакции.

2. Реакции, идущие с выделением газа.

Провести реакции между растворами карбоната натрия или гидрокарбоната натрия (пищевая сода) с соляной или другой растворимой кислотой. Выделяющийся газ (используя газоотводную трубку) пропустить через прозрачную известковую воду, налитую в другую пробирку, до ее помутнения. Написать молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения химических реакций, отметить признаки этих реакций.

3. Реакции, идущие с образованием малодиссоциирующего вещества.

Провести реакции нейтрализации между щелочью (NaOH или KOH) и кислотой (HCl, HNO₃ или H₂SO₄), предварительно поместив в раствор щелочи фенолфталеин. Отметить наблюдения и написать молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения химических реакций.

Признаки, сопутствующие данным реакциям, можно выбрать из следующего перечня:

1) выделение пузырьков газа; 2) выпадение осадка; 3) появление запаха; 4) растворение осадка; 5) выделение тепла; 6) изменение цвета раствора.

1. Ионное уравнение реакции, в которой образуется голубой осадок, – это:

а) Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH)₂;

б) СuO + 2H + = Cu 2+ + H₂O;

в) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH)₃;

г) Al 3+ + 3OH – = Al(OH)₃.

2. Ионное уравнение реакции, в которой выделяется углекислый газ, – это:

а) CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca 2+ + ;

г) 2H + + 2OH – = 2H₂O.

3. Ионное уравнение реакции, в которой образуется малодиссоциирующее вещество, – это:

а) Ag + + Cl – = AgCl;

в) Zn + 2H + = Zn 2+ + H₂;

г) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH)₃.

4. Ионное уравнение реакции, в которой образуется белый осадок, – это:

а) Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH)₂;

б) СuO + 2H + = Cu 2+ + H₂O;

в) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH)₃;

5. Молекулярное уравнение, которое соответствует сокращенному ионному уравнению реакции 3OH – + 3H + = 3H₂O, – это:

а) NaOH + HCl = NaCl + H₂O;

6. Молекулярное уравнение, которое соответствует сокращенному ионному уравнению реакции

H + + = H₂O + CO₂, –

Решение экспериментальных задач по теме “Азот и фосфор”

Учащиеся при изучении нового материала по теме “Азот и фосфор” выполняют ряд опытов, касающихся получения аммиака, определения нитратов, фосфатов, солей аммония, приобретают определенные навыки и умения. В данной методической разработке приведены шесть заданий. Для выполнения практической работы достаточно трех заданий: одно – на получение вещества, два – по распознаванию веществ. При выполнении практической работы учащимся можно предложить задания в форме, которая облегчит им оформление отчета (см. задания 1, 2). (Ответы приведены для учителя.)

Получите аммиак и опытным путем докажите его наличие.

а) Получение аммиака.

Смесь равных по объему порций твердого хлорида аммония и порошка гидроксида кальция нагрейте в пробирке с газоотводной трубкой. При этом будет выделяться аммиак, который надо собрать в другую сухую пробирку, расположенную отверстием …. (почему?).

Написать уравнение реакции получения аммиака.

б) Определение аммиака.

Можно определить по запаху ………… (название вещества), а также по изменению цвета лакмуса или фенолфталеина. При растворении аммиака в воде образуется ……. (название основания), поэтому лакмусовая бумажка .……. (указать цвет), а бесцветный фенолфталеин становится …………. (указать цвет).

Вместо точек вставить слова по смыслу. Написать уравнение реакции.

* Аммиаком пахнет имеющийся в домашней аптечке нашатырный спирт – водный раствор аммиака. – Прим. ред.

Получите нитрат меди двумя различными способами, имея в наличии следующие вещества: концентрированную азотную кислоту, медную стружку, сульфат меди(II), гидроксид натрия. Напишите уравнения химических реакций в молекулярном виде, отметьте изменения. В 1-м способе для окислительно-восстановительной реакции напишите уравнения электронного баланса, определите окислитель и восстановитель. Во 2-м способе напишите сокращенные ионные уравнения реакций.

1-й с п о с о б. Медь + азотная кислота. Слегка нагреваем содержимое пробирки. Бесцветный раствор становится ….. (указать цвет), т.к. образуется ….. (название вещества); выделяется газ …….. цвета с неприятным запахом, это – ……. (название вещества).

2-й с п о с о б. При взаимодействии сульфата меди(II) с гидроксидом натрия получается осадок ….. цвета, это – …… (название вещества). К нему приливаем азотную кислоту до полного растворения осадка . (название осадка). Образуется прозрачный голубой раствор …… (название соли).

Докажите опытным путем, что в состав сульфата аммония входят ионы NH₄ + и SO 2- ₄. Отметьте наблюдения, напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций.

Как опытным путем определить нахождение растворов ортофосфата натрия, хлорида натрия, нитрата натрия в пробирках № 1, № 2, № 3? Отметьте наблюдения, напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций.

Имея вещества: азотную кислоту, медную стружку или проволоку, универсальную индикаторную бумагу или метилоранж, докажите опытным путем состав азотной кислоты. Напишите уравнение диссоциации азотной кислоты; молекулярное уравнение для реакции меди с концентрированной азотной кислотой и уравнения электронного баланса, определите окислитель и восстановитель.

Получите раствор нитрата меди разными способами, имея вещества: азотную кислоту, оксид меди, основной карбонат меди или карбонат гидроксомеди(II). Напишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения химических реакций. Отметьте признаки химических реакций.

1. Укажите уравнение реакции, где выпадает желтый осадок.

2. Ионное уравнение реакции, в которой образуется белый творожистый осадок, – это:

3. Для доказательства наличия нитрат-иона в нитратах надо взять:

а) соляную кислоту и цинк;

б) серную кислоту и хлорид натрия;

в) серную кислоту и медь.

4. Реактивом на хлорид-ион является:

а) медь и серная кислота;

б) нитрат серебра;

5. В уравнении реакции, схема которой

HNO₃ + Cu —> Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O,

перед окислителем надо поставить коэффициент:

6. Основная и кислая соли соответствуют парам:

Ответы. 1-а; 2-б; 3-в; 4-б; 5-б; 6-в.

Определение минеральных удобрений

Методическая разработка этой практической работы состоит из трех частей: теория, практикум, контроль. В теоретической части даны общие сведения по качественному определению катионов и анионов, входящих в состав минеральных удобрений. В практикуме приведены примеры семи минеральных удобрений с описанием их характерных признаков, а также даны уравнения качественных реакций. В тексте вместо точек и знака вопроса надо вставить подходящие по смыслу ответы. Для выполнения практической работы по усмотрению учителя достаточно взять четыре удобрения. Контроль знаний учащихся состоит из тестовых заданий по определению формул удобрений, которые даны в этой практической работе.

1. Реактивом на хлорид-ион является нитрат серебра. Реакция идет с образованием белого творожистого осадка:

Ag + + Cl – = AgCl.

2. Ион аммония можно обнаружить с помощью щелочи. При нагревании раствора соли аммония с раствором щелочи выделяется аммиак, который имеет резкий характерный запах:

NH + ₄+ OH – = NH₃ + H₂O.

Можно также для определения иона аммония воспользоваться смоченной водой красной лакмусовой бумажкой, универсальной индикаторной или фенолфталеиновой полоской бумаги. Бумажку надо подержать над парами, выделяющимися из пробирки. Красный лакмус синеет, универсальный индикатор становится фиолетовым, а фенолфталеин малиновым.

3. Для определения нитрат-ионов к раствору соли добавляют стружку или кусочки меди, затем приливают концентрированную серную кислоту и нагревают. Через некоторое время начинает выделяться газ бурого цвета с неприятным запахом. Выделение бурого газа NO₂ указывает на присутствие ионов .

NaNO₃ + H₂SO₄ NaHSO₄ + HNO₃,

4HNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

4. Реактивом на фосфат-ион является нитрат серебра. При его добавлении к раствору фосфата выпадает желтый осадок фосфата серебра:

3Ag + + PO 3- ₄= Ag₃PO₄.

5. Реактивом на сульфат-ион является хлорид бария. Выпадает белый молочный осадок сульфата бария, нерастворимый в уксусной кислоте:

Ba 2+ + SO 2- ₄= BaSO₄.

1. Сильвинит (NaCl•KCl ), розовые кристаллы, растворимость в воде хорошая. Пламя окрашивается в желтый цвет. При рассмотрении пламени через синее стекло заметно фиолетовое окрашивание. С …….. (название реактива) дает белый осадок …… (название соли).

2. Нитрат аммония NH₄NO₃, или …….. (название удобрения), белые кристаллы, хорошо растворимые в воде. С серной кислотой и медью выделяется бурый газ …. (название вещества). С раствором ……. (название реактива) при нагревании ощущается запах аммиака, его пары окрашивают красный лакмус в ……. цвет.

NH₄NO₃ + H₂SO₄ NH₄HSO₄ + HNO₃,

NH₄NO₃ + ? —> NH₃ + H₂O + NaNO₃.

3. Нитрат калия (KNO₃), или …… (название удобрения), с H₂SO₄ и ……… (название вещества) дает бурый газ. Пламя окрашивается в фиолетовый цвет.

KNO₃ + H₂SO₄ KHSO₄ + HNO₃,

4. Хлорид аммония NH₄Cl c раствором ……. (название реактива) при нагревании образует аммиак, его пары окрашивают красный лакмус в синий цвет. С …… (название аниона реактива) серебра дает белый творожистый осадок …… (название осадка).

NH₄Cl + ? = NH₄NO₃ + AgCl,

NH₄Cl + ? = NH₃ + H₂O + NaCl.

5. Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄ c раствором щелочи при нагревании образует аммиак, его пары окрашивают красный лакмус в синий цвет. С …….. (название реактива) дает белый молочный осадок ……. (название осадка).

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = 2NH₃ + 2H₂O + ? ,

6. Нитрат натрия NaNO₃, или …… (название удобрения), белые кристаллы, растворимость в воде хорошая, с H₂SO₄ и Cu дает бурый газ. Пламя окрашивается в желтый цвет.

NaNO₃ + H₂SO₄ NaHSO₄ + ? ,

7. Дигидрофосфат кальция Ca(H₂PO₄)₂, или …… (название удобрения), серый мелкозернистый порошок или гранулы, плохо растворяется в воде, с ….. (название реактива) дает ….. (указать цвет) осадок ……… (название вещества) AgН₂PO₄.

1. Розовые кристаллы, хорошо растворимы в воде, окрашивают пламя в желтый цвет; при взаимодействии с AgNO₃ выпадает белый осадок – это:

2. Кристаллы хорошо растворимы в воде; в реакции с H₂SO₄ и медью выделяется бурый газ, с раствором щелочи при нагревании дает аммиак, пары которого окрашивают красный лакмус в синий цвет, – это:

3. Светлые кристаллы, хорошо растворимы в воде; при взаимодействии с H₂SO₄ и Cu выделяется бурый газ; пламя окрашивает в фиолетовый цвет – это:

4. Кристаллы хорошо растворимы в воде; с нитратом серебра дает белый осадок, c щелочью при нагревании дает аммиак, пары которого окрашивают красный лакмус в синий цвет, – это:

5. Светлые кристаллы, хорошо растворимы в воде; с BaCl₂ дает белый молочный осадок, c щелочью дает аммиак, пары которого окрашивают красный лакмус в синий цвет, – это:

6. Светлые кристаллы, хорошо растворимые в воде; при взаимодействии с H₂SO₄ и Cu дает бурый газ, пламя окрашивает в желтый цвет – это:

7. Серый мелкозернистый порошок или гранулы, растворимость в воде плохая, с раствором нитрата серебра дает желтый осадок – это:

Источник

Читайте также:  Чем заклеить бассейн каркасный с водой внутри