Лабораторный опыт № 18, страница 232 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

1. Получение гидроксида железа (III)

В соответствии с заданием, для получения нерастворимого гидроксида железа (III) необходимо к раствору его соли, например, хлорида железа (III) ($FeCl_3$) или сульфата железа (III) ($Fe_2(SO_4)_3$), прилить раствор щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$).

При смешивании растворов наблюдается образование объёмного осадка бурого цвета. Это и есть нерастворимый гидроксид железа (III) — $Fe(OH)_3$.

Уравнения реакции (на примере $FeCl_3$ и $NaOH$):

• Молекулярное уравнение:

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

• Полное ионное уравнение:

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

• Сокращённое ионное уравнение:

  $Fe^{3+} + 3OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow$

Ответ: При добавлении раствора щёлочи к раствору соли железа (III) наблюдается выпадение бурого осадка гидроксида железа (III).

2. Взаимодействие гидроксида железа (III) с кислотами

Полученный осадок гидроксида железа (III) является основанием и вступает в реакцию нейтрализации с кислотами. При добавлении растворов серной, азотной и соляной кислот осадок растворяется, образуя соответствующую соль и воду. Раствор при этом приобретает желтовато-коричневую окраску, характерную для гидратированных ионов $Fe^{3+}$.

а) Взаимодействие с серной кислотой ($H_2SO_4$)

• Молекулярное уравнение:

  $2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

• Полное ионное уравнение:

  $2Fe(OH)_3 \downarrow + 6H^{+} + 3SO_4^{2-} \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-} + 6H_2O$

• Сокращённое ионное уравнение:

  $Fe(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} \rightarrow Fe^{3+} + 3H_2O$

Ответ: Бурый осадок $Fe(OH)_3$ растворяется в серной кислоте с образованием раствора сульфата железа (III).

б) Взаимодействие с азотной кислотой ($HNO_3$)

• Молекулярное уравнение:

  $Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$

• Полное ионное уравнение:

  $Fe(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} + 3NO_3^{-} \rightarrow Fe^{3+} + 3NO_3^{-} + 3H_2O$

• Сокращённое ионное уравнение:

  $Fe(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} \rightarrow Fe^{3+} + 3H_2O$

Ответ: Бурый осадок $Fe(OH)_3$ растворяется в азотной кислоте с образованием раствора нитрата железа (III).

в) Взаимодействие с соляной кислотой ($HCl$)

• Молекулярное уравнение:

  $Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

• Полное ионное уравнение:

  $Fe(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} + 3Cl^{-} \rightarrow Fe^{3+} + 3Cl^{-} + 3H_2O$

• Сокращённое ионное уравнение:

  $Fe(OH)_3 \downarrow + 3H^{+} \rightarrow Fe^{3+} + 3H_2O$

Ответ: Бурый осадок $Fe(OH)_3$ растворяется в соляной кислоте с образованием раствора хлорида железа (III).

3. Варианты проведения реакции с другими электролитами

Реакция обмена между раствором соли и раствором щёлочи является общим способом получения нерастворимых гидроксидов. Ниже приведены несколько примеров.

а) Получение гидроксида меди (II)

При взаимодействии раствора соли меди (II), например, сульфата меди ($CuSO_4$), с раствором щёлочи образуется голубой осадок гидроксида меди (II) $Cu(OH)_2$.

Молекулярное уравнение:

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Ответ: Реакцией между сульфатом меди (II) и гидроксидом натрия можно получить голубой осадок гидроксида меди (II).

б) Получение гидроксида цинка

При взаимодействии раствора соли цинка, например, хлорида цинка ($ZnCl_2$), с раствором щёлочи образуется белый студенистый осадок гидроксида цинка $Zn(OH)_2$.

Молекулярное уравнение:

$ZnCl_2 + 2KOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + 2KCl$

Ответ: Реакцией между хлоридом цинка и гидроксидом калия можно получить белый осадок гидроксида цинка.

в) Получение гидроксида никеля (II)

При взаимодействии раствора соли никеля (II), например, сульфата никеля ($NiSO_4$), с раствором щёлочи образуется яблочно-зелёный осадок гидроксида никеля (II) $Ni(OH)_2$.

Молекулярное уравнение:

$NiSO_4 + 2NaOH \rightarrow Ni(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Ответ: Реакцией между сульфатом никеля (II) и гидроксидом натрия можно получить яблочно-зелёный осадок гидроксида никеля (II).