Опыт 3, страница 178 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Опыт 3. Взаимодействие щелочей с растворами солей.

1. Налейте в пробирку 1–2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте столько же раствора сульфата меди (II).

2. Налейте в пробирку 1–2 мл раствора раствора хлорида железа (III) и добавьте столько же гидроксида натрия.

3. Осторожно нагрейте содержимое пробирки.

Запишите свои наблюдения, составьте уравнения реакций. Сделайте выводы.

Решение

1. При смешивании 1-2 мл бесцветного раствора гидроксида натрия ($NaOH$) с таким же объемом голубого раствора сульфата меди (II) ($CuSO_4$) происходит реакция обмена. Наблюдается выпадение объемного студенистого осадка синего цвета — гидроксида меди (II).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

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

Полное ионно-молекулярное уравнение показывает все ионы в растворе:

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

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение показывает суть химического превращения:

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

Ответ: При взаимодействии растворов гидроксида натрия и сульфата меди (II) образуется синий студенистый осадок гидроксида меди (II).

2. При смешивании 1-2 мл раствора хлорида железа (III) ($FeCl_3$), имеющего желто-бурую окраску, с таким же количеством бесцветного раствора гидроксида натрия ($NaOH$) также происходит реакция обмена. Наблюдается образование студенистого осадка бурого (ржавого) цвета — гидроксида железа (III).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

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

Полное ионно-молекулярное уравнение:

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

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

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

Ответ: При взаимодействии растворов хлорида железа (III) и гидроксида натрия образуется бурый студенистый осадок гидроксида железа (III).

3. Поскольку этот пункт следует за вторым, логично предположить, что нагреванию подвергается содержимое пробирки из пункта 2, то есть гидроксид железа (III) в растворе хлорида натрия. При осторожном нагревании гидроксид железа (III) ($Fe(OH)_3$), будучи термически нестойким соединением, разлагается. Бурый осадок при этом уплотняется, превращаясь в оксид железа (III) ($Fe_2O_3$), также бурого цвета, и воду.

Уравнение реакции разложения:

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Fe_2O_3 + 3H_2O$

Ответ: При нагревании бурый осадок гидроксида железа (III) разлагается на оксид железа (III) и воду.

Выводы:

На основе проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1. Растворимые основания (щелочи) взаимодействуют с растворимыми солями по механизму реакции ионного обмена.

2. Условием протекания таких реакций является образование нерастворимого вещества (осадка), газа или слабого электролита (воды). В данном случае образуются нерастворимые гидроксиды металлов.

3. Реакции со щелочью являются качественными для обнаружения некоторых катионов металлов, так как образующиеся гидроксиды имеют характерную окраску: $Cu(OH)_2$ – синий осадок, $Fe(OH)_3$ – бурый осадок.

4. Нерастворимые основания, такие как гидроксид меди (II) и гидроксид железа (III), являются термически неустойчивыми и при нагревании разлагаются на соответствующий оксид металла и воду.