Лабораторный опыт 3, страница 76 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый, зелёный с радугой
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 11. Гидролиз солей. Глава 1. Повторение и углубление знаний - страница 76.
Лабораторный опыт 3 (с. 76)
Условие. Лабораторный опыт 3 (с. 76)
скриншот условия

Лабораторный опыт 3. Гидролиз солей
1. При помощи универсальной индикаторной бумаги определите $pH$ дистиллированной воды и растворов хлорида натрия, хлорида алюминия, карбоната натрия. Обратите внимание, что вода, хранившаяся на воздухе, имеет $pH$, примерно равный 6, что соответствует слабо-кислотной среде. Это обусловлено растворением в воде углекислого газа из воздуха. Кислотность каких из исследованных растворов отличается от кислотности воды? Почему? Напишите уравнения гидролиза этих солей по первой ступени в ионном и молекулярном виде.
2. Слейте растворы карбоната калия и нитрата алюминия. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции и объясните причину её протекания.
Решение. Лабораторный опыт 3 (с. 76)


Решение 2. Лабораторный опыт 3 (с. 76)
1.Дано:
Растворы: дистиллированная вода ($H_2O$), хлорид натрия ($NaCl$), хлорид алюминия ($AlCl_3$), карбонат натрия ($Na_2CO_3$).
pH дистиллированной воды, хранившейся на воздухе, примерно равен 6.
Найти:
1. Кислотность каких из исследованных растворов отличается от кислотности воды?
2. Почему?
3. Написать уравнения гидролиза этих солей по первой ступени в ионном и молекулярном виде.
Решение:
Определим теоретически среду каждого раствора, чтобы предсказать их pH при измерении универсальной индикаторной бумагой.
Дистиллированная вода ($H_2O$): В условии указано, что ее pH ≈ 6 из-за растворения углекислого газа ($CO_2$) из воздуха и образования слабой угольной кислоты ($H_2O + CO_2 \rightleftharpoons H_2CO_3$). Среда слабокислая.
Хлорид натрия ($NaCl$): Эта соль образована сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($HCl$). Такие соли не подвергаются гидролизу, и их раствор должен иметь нейтральную среду (pH = 7). На практике pH раствора будет очень близок к pH воды, использованной для его приготовления (т.е. ≈ 6).
Хлорид алюминия ($AlCl_3$): Эта соль образована слабым основанием ($Al(OH)_3$) и сильной кислотой ($HCl$). Такая соль подвергается гидролизу по катиону. В результате реакции иона алюминия с водой в растворе накапливаются ионы водорода ($H^+$), что создает кислую среду (pH < 7, и значительно меньше 6).
Карбонат натрия ($Na_2CO_3$): Эта соль образована сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой ($H_2CO_3$). Такая соль подвергается гидролизу по аниону. В результате реакции карбонат-иона с водой в растворе накапливаются гидроксид-ионы ($OH^−$), что создает щелочную среду (pH > 7).
Таким образом, кислотность растворов хлорида алюминия и карбоната натрия будет отличаться от кислотности воды. Раствор $AlCl_3$ будет более кислым, а раствор $Na_2CO_3$ — щелочным.
Причиной этого является гидролиз — реакция ионов соли с водой, приводящая к образованию слабого электролита и изменению pH среды.
Уравнения гидролиза по первой ступени для этих солей:
Хлорид алюминия ($AlCl_3$):
Молекулярное уравнение: $AlCl_3 + H_2O \rightleftharpoons Al(OH)Cl_2 + HCl$
Краткое ионное уравнение: $Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons [Al(OH)]^{2+} + H^+$
Карбонат натрия ($Na_2CO_3$):
Молекулярное уравнение: $Na_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons NaHCO_3 + NaOH$
Краткое ионное уравнение: $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^{-} + OH^-$
Ответ: Кислотность растворов хлорида алюминия ($AlCl_3$) и карбоната натрия ($Na_2CO_3$) отличается от кислотности воды. Раствор $AlCl_3$ имеет кислую среду (pH < 6), а раствор $Na_2CO_3$ — щелочную (pH > 7) из-за гидролиза. Уравнения гидролиза: для $AlCl_3$ — $Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons [Al(OH)]^{2+} + H^+$; для $Na_2CO_3$ — $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^{-} + OH^-$.
2.Дано:
Растворы карбоната калия ($K_2CO_3$) и нитрата алюминия ($Al(NO_3)_3$).
Найти:
Что наблюдается при смешивании растворов, написать уравнение реакции и объяснить причину ее протекания.
Решение:
При сливании растворов карбоната калия и нитрата алюминия происходит реакция совместного (взаимного) гидролиза. Нитрат алюминия $Al(NO_3)_3$ — соль слабого основания и сильной кислоты, создающая в растворе кислую среду за счет гидролиза иона $Al^{3+}$. Карбонат калия $K_2CO_3$ — соль сильного основания и слабой кислоты, создающая щелочную среду за счет гидролиза иона $CO_3^{2-}$.
При их смешивании гидролиз одного иона усиливает гидролиз другого. Ионы $Al^{3+}$ и $CO_3^{2-}$ в присутствии воды реагируют друг с другом, образуя нерастворимый гидроксид алюминия $Al(OH)_3$ и слабую, нестабильную угольную кислоту $H_2CO_3$, которая тут же разлагается на углекислый газ $CO_2$ и воду.
Наблюдение: При смешивании двух бесцветных растворов наблюдается образование белого студенистого (гелеобразного) осадка ($Al(OH)_3$) и выделение пузырьков бесцветного газа без запаха ($CO_2$).
Причина протекания реакции: Реакция является необратимой, так как продукты реакции — осадок и газ — уходят из сферы реакции, смещая равновесие вправо согласно принципу Ле Шателье.
Уравнение реакции в молекулярном виде:
$2Al(NO_3)_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6KNO_3$
Краткое ионное уравнение, показывающее суть процесса:
$2Al^{3+} + 3CO_3^{2-} + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow$
Ответ: При сливании растворов карбоната калия и нитрата алюминия наблюдается выпадение белого студенистого осадка и выделение газа. Это происходит из-за необратимого совместного гидролиза. Уравнение реакции: $2Al(NO_3)_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6KNO_3$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по химии за 10 класс, для упражнения Лабораторный опыт 3 расположенного на странице 76 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по химии к упражнению Лабораторный опыт 3 (с. 76), авторов: Еремин (Вадим Владимирович), Кузьменко (Николай Егорович), Теренин (Владимир Ильич), Дроздов (Андрей Анатольевич), Лунин (Валерий Васильевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.