Номер 3, страница 161 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в параграфе. Параграф 35. Практическая работа 2. Решение экспериментальных задач по теме «Металлы». Глава VI. Металлы - номер 3, страница 161.

Условие.

3. В трёх пробирках без надписей даны кристаллические вещества: сульфат аммония, нитрат меди(II) и хлорид железа(III). Опытным путём определите, какое вещество находится в каждой из пробирок.

• Составьте уравнения реакций, соответствующих опытам 1—3, в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения, какое вещество находится в каждой из трех пробирок, необходимо провести качественные реакции на катионы и анионы, содержащиеся в данных солях: сульфате аммония ($(NH_4)_2SO_4$), нитрате меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) и хлориде железа(III) ($FeCl_3$).

1. Первоначальная идентификация по внешнему виду.

Сначала можно осмотреть кристаллические вещества и их водные растворы.

• Сульфат аммония $(NH_4)_2SO_4$ — белые кристаллы, образующие бесцветный раствор.
• Нитрат меди(II) $Cu(NO_3)_2$ — синие или голубые кристаллы, образующие синий раствор.
• Хлорид железа(III) $FeCl_3$ — желто-бурые кристаллы, образующие желто-бурый раствор.

По цвету можно предварительно различить все три вещества.

2. Химическая идентификация.

Для однозначного подтверждения в каждую из трех пробирок с растворами солей добавим раствор щелочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). Наблюдаемые эффекты позволят точно определить каждое вещество.

• Пробирка, где при добавлении $NaOH$ и легком нагревании выделяется газ с резким характерным запахом (аммиак), содержит сульфат аммония.
• Пробирка, где выпадает синий студенистый осадок (гидроксид меди(II)), содержит нитрат меди(II).
• Пробирка, где выпадает бурый студенистый осадок (гидроксид железа(III)), содержит хлорид железа(III).

Составьте уравнения реакций, соответствующих опытам 1—3, в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

Опыт 1. Взаимодействие раствора сульфата аммония с раствором гидроксида натрия.

Молекулярное уравнение (при нагревании):
$(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{t^\circ} Na_2SO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:
$2NH_4^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \xrightarrow{t^\circ} 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
$NH_4^+ + OH^- \xrightarrow{t^\circ} NH_3\uparrow + H_2O$

Ответ: Качественной реакцией на ион аммония $NH_4^+$ является выделение газообразного аммиака с резким запахом при действии щелочей.

Опыт 2. Взаимодействие раствора нитрата меди(II) с раствором гидроксида натрия.

Молекулярное уравнение:
$Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

Полное ионное уравнение:
$Cu^{2+} + 2NO_3^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:
$Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$

Ответ: Качественной реакцией на ион меди(II) $Cu^{2+}$ является образование синего осадка гидроксида меди(II) при действии щелочей.

Опыт 3. Взаимодействие раствора хлорида железа(III) с раствором гидроксида натрия.

Молекулярное уравнение:
$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

Полное ионное уравнение:
$Fe^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:
$Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow$

Ответ: Качественной реакцией на ион железа(III) $Fe^{3+}$ является образование бурого осадка гидроксида железа(III) при действии щелочей.