Практическая работа №7, страница 195 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

Получение углекислого газа и изучение его свойств

Опыт 1. Получение оксида углерода (IV).

Соберите прибор, показанный на рисунке. В пробирку поместите несколько кусочков мела или мрамора и прилейте немного соляной кислоты. Полученный углекислый газ соберите в химический стакан и прикройте картонным кружком.

Опыт 2. Изучение свойств оксида углерода (IV).

1. Внесите в стакан горящую спичку (лучинку). Что вы наблюдаете?

2. В пробирку налейте (на 1/4 ее объема) дистиллированную воду, добавьте фиолетовый лакмус и пропускайте через эту воду углекислый газ до изменения окраски индикатора.

Задание 1. 1. Что происходит при внесении горящей спички или лучинки в стакан с углекислым газом?

2. Почему изменилась окраска лакмуса? Что происходит при пропускании углекислого газа через дистиллированную воду? $CaCO_3$

3. В пробирку налейте 2 мл свежеприготовленного раствора гидроксида кальция (известковой воды) и через него пропустите углекислый газ.

Задание 2. 1. Почему известковая вода мутнеет при пропускании углекислого газа?

2. Почему раствор опять становится прозрачным при продолжительном пропускании углекислого газа? Объясните. Сделайте соответствующие выводы и составьте уравнения реакций.

Задание 1. Что происходит при внесении горящей спички или лучинки в стакан с углекислым газом?

Углекислый газ ($CO_2$) — это газ без цвета и запаха, который примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха. Благодаря большей плотности его можно собрать в стакане, вытесняя воздух. Углекислый газ не горит и не поддерживает горение. Поэтому, когда зажженную лучинку или спичку опускают в стакан с $CO_2$, пламя гаснет, так как прекращается доступ кислорода, необходимого для поддержания процесса горения.

Ответ: Горящая спичка или лучинка в стакане с углекислым газом потухнет.

2. Почему изменилась окраска лакмуса? Что происходит при пропускании углекислого газа через дистиллированную воду?

При пропускании углекислого газа через дистиллированную воду происходит обратимая химическая реакция, в результате которой образуется слабая угольная кислота ($H_2CO_3$).

Уравнение реакции: $CO_2 + H_2o \rightleftharpoons H_2CO_3$.

Угольная кислота, как и другие кислоты, диссоциирует в водном растворе с образованием ионов водорода ($H^+$), что создает кислую среду: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$.

Лакмус — это кислотно-основный индикатор, который в нейтральной среде имеет фиолетовый цвет. В кислой среде, созданной угольной кислотой, лакмус меняет свою окраску на красную (или розово-красную).

Ответ: Окраска лакмуса изменилась на красную, так как при растворении углекислого газа в воде образовалась угольная кислота, которая создала кислую среду.

Задание 2. 1. Почему известковая вода мутнеет при пропускании углекислого газа?

Известковая вода — это насыщенный раствор гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). При пропускании углекислого газа через известковую воду между ними происходит химическая реакция. В результате образуется карбонат кальция ($CaCO_3$) — вещество белого цвета, нерастворимое в воде, которое выпадает в виде осадка. Именно этот осадок и вызывает помутнение раствора. Данная реакция является качественной реакцией для обнаружения углекислого газа.

Уравнение реакции: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

Ответ: Известковая вода мутнеет вследствие образования нерастворимого осадка — карбоната кальция.

2. Почему раствор опять становится прозрачным при продолжительном пропускании углекислого газа? Объясните. Сделайте соответствующие выводы и составьте уравнения реакций.

Если продолжать пропускать углекислый газ через помутневший раствор, то выпавший в осадок карбонат кальция ($CaCO_3$) начинает реагировать с избытком угольной кислоты (которая образуется при растворении $CO_2$ в воде). В результате этой реакции образуется гидрокарбонат кальция ($Ca(HCO_3)_2$). В отличие от карбоната, гидрокарбонат кальция является растворимым в воде соединением. По мере превращения нерастворимого осадка в растворимое вещество, помутнение исчезает, и раствор снова становится прозрачным.

Уравнения реакций:

1. Помутнение: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

2. Растворение осадка: $CaCO_3 + H_2o + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$ (растворим)

Выводы: Оксид углерода (IV) проявляет свойства кислотного оксида. Он реагирует с основанием (гидроксидом кальция) с образованием средней соли (карбоната кальция). При дальнейшем взаимодействии с избытком кислотного оксида (в виде угольной кислоты) средняя соль переходит в кислую соль (гидрокарбонат кальция), которая обладает иной растворимостью.

Ответ: Раствор становится прозрачным, так как нерастворимый карбонат кальция при дальнейшем пропускании углекислого газа превращается в растворимый гидрокарбонат кальция.