Страница 46 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

8. Оформите отчёт о выполненном демонстрационном опыте «Взаимодействие натрия с водой».

Что делал учитель

1. Учитель подготовил необходимое оборудование: кристаллизатор (или большой химический стакан), пинцет, скальпель, фильтровальную бумагу.

2. Налил в кристаллизатор дистиллированную воду и добавил в неё несколько капель раствора индикатора фенолфталеина. Раствор в кристаллизаторе остался бесцветным.

3. Используя пинцет, извлёк из ёмкости с керосином, в которой хранится щелочной металл, кусочек натрия.

4. Положил натрий на фильтровальную бумагу и промок его, чтобы удалить остатки керосина с поверхности.

5. С помощью скальпеля отрезал от куска натрия небольшую часть, демонстрируя его пластичность и характерный металлический блеск на свежем срезе.

6. Аккуратно опустил этот маленький кусочек натрия в кристаллизатор с водой и индикатором.

Ответ: Учитель продемонстрировал опыт взаимодействия металлического натрия с водой, в которую предварительно был добавлен кислотно-основный индикатор фенолфталеин.

Что наблюдали

1. Кусочек натрия не утонул, а остался плавать на поверхности воды, что свидетельствует о том, что его плотность меньше плотности воды.

2. Началась бурная реакция, которая сопровождалась характерным шипением – звуком выделяющегося газа.

3. В ходе реакции выделилось большое количество теплоты, в результате чего натрий расплавился и превратился в быстро движущийся по поверхности серебристый шарик.

4. Раствор в кристаллизаторе приобрёл яркую малиновую окраску.

5. Шарик расплавленного натрия постепенно уменьшался в размерах до полного своего исчезновения.

Ответ: Наблюдалась бурная экзотермическая реакция натрия с водой. Она сопровождалась выделением газа, который приводил в движение расплавленный натрий. Раствор окрасился в малиновый цвет, что указывает на образование щелочной среды.

Выводы и уравнения

1. Натрий – это химически активный щелочной металл, который бурно реагирует с водой.

2. Реакция является экзотермической, так как протекает с выделением большого количества тепла, достаточного для плавления металлического натрия.

3. Появление малиновой окраски при добавлении фенолфталеина доказывает образование в растворе щёлочи – гидроксида натрия ($NaOH$).

4. Газ, выделение которого наблюдалось в ходе реакции – это водород ($H_2$). Его выделение и заставляет шарик натрия двигаться по поверхности воды.

5. Уравнение химической реакции взаимодействия натрия с водой выглядит следующим образом:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$

Ответ: В результате взаимодействия натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород. Реакция является экзотермической и подтверждает свойства натрия как активного щелочного металла. Уравнение реакции: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$.

9. Реакции обмена — это

Пример:

9. Реакции обмена — это химические реакции, в ходе которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями (атомами, группами атомов или ионами). Общая схема реакции обмена выглядит следующим образом: $AB + CD \rightarrow AD + CB$. Такие реакции широко распространены между классами неорганических соединений: кислотами, основаниями и солями. Реакции ионного обмена в растворах электролитов, являющиеся частным случаем реакций обмена, протекают до конца только в том случае, если один из продуктов реакции уходит из сферы реакции: выпадает в виде осадка (↓), выделяется в виде газа (↑) или является слабым электролитом (например, вода $H_2O$).
Ответ: химические реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями.

Пример: Классическим примером реакции обмена является реакция нейтрализации — взаимодействие кислоты с основанием. Рассмотрим реакцию между соляной кислотой ($HCl$) и гидроксидом натрия ($NaOH$):
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
В данном случае кислота и основание обмениваются ионами. Ион водорода $H^+$ из кислоты соединяется с гидроксид-ионом $OH^-$ из основания, образуя молекулу воды ($H_2O$), которая является малодиссоциирующим веществом. Катион металла $Na^+$ из основания соединяется с анионом кислотного остатка $Cl^-$ из кислоты, образуя соль — хлорид натрия ($NaCl$).
Другой пример — реакция с образованием осадка:
$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$
Здесь в результате обмена ионами между хлоридом бария и серной кислотой образуется нерастворимый сульфат бария ($BaSO_4$), который выпадает в осадок.
Ответ: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$.

10. Уравнение $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$ дает следующую ин-формацию:

а) тип реакции _________

б) в реакцию вступают _________ и _________

в) в результате реакции образуются _________ и _________

г) $\Box$ атома $Na$ реагируют с $\Box$ молекулами $H_2O$, в результате чего образуется $\Box$ молекулы $NaOH$ и $\Box$ молекула $H_2$

а) тип реакции

Представлено уравнение химической реакции: $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$. В данной реакции простое вещество (металлический натрий, $Na$) взаимодействует со сложным веществом (вода, $H_2O$). В ходе реакции атомы натрия замещают один из атомов водорода в молекуле воды, образуя новое сложное вещество (гидроксид натрия, $NaOH$) и новое простое вещество (водород, $H_2$). Реакции между простым и сложным веществами, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе, называются реакциями замещения.

Ответ: реакция замещения.

б) в реакцию вступают

Вещества, вступающие в химическую реакцию, называются реагентами или исходными веществами. В уравнении реакции они записываются в левой части до знака равенства. В данном уравнении это натрий ($Na$) и вода ($H_2O$).

Ответ: натрий ($Na$) и вода ($H_2O$).

в) в результате реакции образуются

Вещества, образующиеся в ходе химической реакции, называются продуктами реакции. В уравнении они записываются в правой части после знака равенства. В данной реакции это гидроксид натрия ($NaOH$) и водород ($H_2$).

Ответ: гидроксид натрия ($NaOH$) и водород ($H_2$).

г)

Цифры, стоящие перед химическими формулами в уравнении реакции, называются стехиометрическими коэффициентами. Они показывают количественные соотношения, в которых вещества вступают в реакцию и образуются в ее результате. Уравнение $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2$ показывает, что 2 атома натрия реагируют с 2 молекулами воды, в результате чего образуются 2 молекулы гидроксида натрия и 1 молекула водорода. Заполняя пропуски в предложении, получаем:

Ответ: 2 атома Na реагируют с 2 молекулами $H_2O$, в результате чего образуется 2 молекулы NaOH и 1 молекула $H_2$.

1. Установите соответствие между схемой реакции и ее типом. Составьте по схеме уравнение реакции.

СХЕМА РЕАКЦИИ

1)$Fe + O_2 \rightarrow Fe_3O_4$

2)$Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$

3)$Fe_2O_3 + Al \rightarrow Al_2O_3 + Fe$

4)$Fe(OH)_3 + HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2O$

ТИП РЕАКЦИИ

А) Разложения

Б) Соединения

В) Обмена

Г) Замещения

Ответ:

1 | 2 | 3 | 4

1) $Fe + O_2 \rightarrow Fe_3O_4$

Данная реакция относится к типу соединения (Б). В ходе этой реакции два исходных вещества, простое вещество железо ($Fe$) и простое вещество кислород ($O_2$), соединяются, образуя одно более сложное вещество — железную окалину (смешанный оксид железа(II) и железа(III)) $Fe_3O_4$.

Чтобы составить уравнение реакции, необходимо расставить коэффициенты. В правой части уравнения 3 атома железа и 4 атома кислорода. Для уравнивания числа атомов железа поставим коэффициент 3 перед $Fe$ в левой части. Для уравнивания числа атомов кислорода поставим коэффициент 2 перед $O_2$ в левой части.

Уравнение реакции: $3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4$.

Ответ: Б

2) $Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + H_2O$

Данная реакция относится к типу разложения (А). В ходе этой реакции одно сложное вещество, гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$), под действием температуры разлагается на два новых, более простых вещества: оксид железа(III) ($Fe_2O_3$) и воду ($H_2O$).

Расставим коэффициенты. В правой части 2 атома железа, следовательно, в левой части перед $Fe(OH)_3$ ставим коэффициент 2. Теперь в левой части 6 атомов водорода (2 × 3) и 6 атомов кислорода (2 × 3). Чтобы уравнять количество атомов водорода в правой части, ставим коэффициент 3 перед $H_2O$. Проверяем количество атомов кислорода в правой части: 3 в $Fe_2O_3$ и 3 в $3H_2O$, что в сумме дает 6. Реакция уравнена.

Уравнение реакции: $2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O$.

Ответ: А

3) $Fe_2O_3 + Al \rightarrow Al_2O_3 + Fe$

Данная реакция относится к типу замещения (Г). В этой реакции простое вещество алюминий ($Al$) замещает атомы другого элемента (железа) в сложном веществе (оксиде железа(III) $Fe_2O_3$).

Расставим коэффициенты. В левой части 2 атома железа, а в правой 1. Ставим коэффициент 2 перед $Fe$ в правой части. В правой части 2 атома алюминия, а в левой 1. Ставим коэффициент 2 перед $Al$ в левой части. Количество атомов кислорода одинаково в обеих частях (по 3). Реакция уравнена.

Уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$.

Ответ: Г

4) $Fe(OH)_3 + HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2O$

Данная реакция относится к типу обмена (В). В ходе этой реакции два сложных вещества — основание гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$) и азотная кислота ($HNO_3$) — обмениваются своими составными частями (ионами). В результате образуется соль нитрат железа(III) ($Fe(NO_3)_3$) и вода ($H_2O$).

Расставим коэффициенты. В правой части в составе соли $Fe(NO_3)_3$ содержатся 3 нитрат-группы ($NO_3$), поэтому в левой части перед $HNO_3$ ставим коэффициент 3. Теперь подсчитаем атомы водорода в левой части: 3 в $Fe(OH)_3$ и 3 в $3HNO_3$, всего 6. Для уравнивания количества атомов водорода в правой части ставим коэффициент 3 перед $H_2O$. Проверка по кислороду подтверждает правильность расстановки коэффициентов.

Уравнение реакции: $Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$.

Ответ: В

Итоговое соответствие между схемой реакции и её типом: