Номер 1, страница 272 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Пробирка 1: Взаимодействие раствора сульфата меди (II) с раствором гидроксида натрия

Наблюдение: При добавлении бесцветного раствора гидроксида натрия к голубому раствору сульфата меди (II) наблюдается выпадение синего студенистого осадка.

Уравнения реакции:

1. Молекулярное уравнение:

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

2. Полное ионное уравнение:

$Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}$

3. Сокращенное ионное уравнение (показывает суть реакции):

$Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$

Ответ: При взаимодействии растворов сульфата меди (II) и гидроксида натрия образуется синий осадок гидроксида меди (II), что свидетельствует о протекании реакции до конца. Сокращенное ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$.

Пробирка 2: Взаимодействие раствора хлорида калия с раствором фосфата натрия

Наблюдение: При смешивании бесцветных растворов хлорида калия и фосфата натрия видимых признаков химической реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета) не наблюдается.

Уравнения реакции:

1. Запишем возможное молекулярное уравнение реакции обмена:

$3KCl + Na_3PO_4 \leftrightarrow K_3PO_4 + 3NaCl$

2. Проверим растворимость продуктов: хлорид натрия ($NaCl$) и фосфат калия ($K_3PO_4$) хорошо растворимы в воде. Так как все исходные вещества и продукты являются сильными растворимыми электролитами, реакция не идет до конца. Полное ионное уравнение будет выглядеть так:

$3K^+ + 3Cl^- + 3Na^+ + PO_4^{3-} \leftrightarrow 3K^+ + PO_4^{3-} + 3Na^+ + 3Cl^-$

3. Поскольку все ионы в левой и правой частях уравнения одинаковы, сокращенного ионного уравнения не существует. Реакция практически не протекает.

Ответ: Реакция ионного обмена между хлоридом калия и фосфатом натрия не протекает, так как не образуется осадок, газ или слабый электролит; в растворе просто находится смесь ионов $K^+$, $Cl^-$, $Na^+$, $PO_4^{3-}$.

Пробирка 3: Взаимодействие раствора сульфата алюминия с раствором хлорида бария

Наблюдение: При смешивании бесцветных растворов сульфата алюминия и хлорида бария наблюдается выпадение обильного белого мелкокристаллического осадка.

Уравнения реакции:

1. Молекулярное уравнение:

$Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2AlCl_3$

2. Полное ионное уравнение:

$2Al^{3+} + 3SO_4^{2-} + 3Ba^{2+} + 6Cl^- \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2Al^{3+} + 6Cl^-$

3. Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

Ответ: При взаимодействии растворов сульфата алюминия и хлорида бария образуется белый осадок сульфата бария, поэтому реакция идет до конца. Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$.

Вывод

На основании проведенных опытов можно сделать вывод, что реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают до конца только в тех случаях, когда один из продуктов реакции удаляется из реакционной среды. Это происходит при:

1. Выпадении осадка (нерастворимого вещества), что наблюдалось в пробирках №1 (образование $Cu(OH)_2$) и №3 (образование $BaSO_4$).

2. Выделении газа.

3. Образовании слабого электролита (например, воды $H_2O$).

Если же все ионы остаются в растворе в неизменном виде (все продукты растворимы и являются сильными электролитами), как в пробирке №2, то реакция обмена не протекает.