Лабораторный опыт 20, страница 106 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 24. Основания, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - страница 106.

Лабораторный опыт 20

Получите нерастворимый гидроксид меди(II) реакцией обмена. Для этого в пробирку с 1 мл раствора сульфата меди(II) налейте 2 мл раствора щёлочи. Что наблюдаете? К полученному осадку добавьте соляную или серную кислоту до полного его растворения. Объясните результаты наблюдений, запишите уравнения реакций.

1. Получение нерастворимого гидроксида меди(II) реакцией обмена

Для получения гидроксида меди(II) необходимо к 1 мл раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$) прилить 2 мл раствора щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$).

Наблюдение: При смешивании голубого раствора сульфата меди(II) и бесцветного раствора щёлочи наблюдается выпадение объёмного студенистого осадка ярко-синего цвета.

Объяснение: Происходит реакция обмена, в ходе которой ионы меди ($Cu^{2+}$) из раствора соли взаимодействуют с гидроксид-ионами ($OH^{-}$) из раствора щёлочи. В результате образуется нерастворимое в воде основание — гидроксид меди(II), $Cu(OH)_2$, которое выпадает в осадок.

Уравнение реакции в молекулярном виде:
$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Сокращённое ионное уравнение, отражающее суть процесса:
$Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow$

Ответ: Наблюдается выпадение синего студенистого осадка. Это гидроксид меди(II), образовавшийся в результате реакции обмена: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$.

2. Растворение осадка гидроксида меди(II) в кислоте

К полученному осадку гидроксида меди(II) добавляют соляную ($HCl$) или серную ($H_2SO_4$) кислоту до его полного растворения.

Наблюдение: Синий осадок растворяется, и образуется прозрачный раствор. При использовании серной кислоты раствор приобретает голубой цвет, а при использовании концентрированной соляной кислоты — зеленовато-голубой.

Объяснение: Гидроксид меди(II) является основанием и вступает в реакцию нейтрализации с кислотой. В результате реакции образуются растворимая соль меди(II) и вода. Так как продукты реакции растворимы в воде, осадок исчезает. Голубая окраска раствора обусловлена наличием гидратированных ионов меди(II) $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$.

Уравнения реакций:
а) с соляной кислотой:
Молекулярное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$
Сокращённое ионное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$

б) с серной кислотой:
Молекулярное уравнение: $Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$
Сокращённое ионное уравнение: $Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$

Ответ: Осадок растворяется с образованием прозрачного раствора голубого цвета, так как происходит реакция нейтрализации гидроксида меди(II) кислотой. Уравнения реакций: $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$ (с соляной кислотой) или $Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$ (с серной кислотой).