Лабораторный опыт 1, страница 70 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 1. Первоначальные химические понятия. Параграф 21. Типы химических реакций. Подумай, ответь, выполни... - страница 70.

Условие.

Лабораторный опыт 1. Разложение основного карбоната меди(II) $CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2$

1) Поместите немного порошка основного карбоната меди(II) в пробирку и закройте её пробкой с газоотводной трубкой.

2) Проверьте герметичность собранного прибора. Для этого конец газоотводной трубки опустите в стакан с водой не глубже чем на 1 см, а пробирку зажмите в руке. Если при этом в воду выделяются пузырьки воздуха, то прибор собран герметично (объясните почему). Если пузырьки воздуха не выделяются, то необходимо проверить, прочно ли соединены отдельные детали прибора.

3) Закрепите пробирку в штативе так, как показано на рисунке 23 (донышко пробирки должно быть немного выше, чем её отверстие).

4) Конец газоотводной трубки опустите в стакан с известковой водой. Сначала обогрейте в пламени всю пробирку, а затем нагрейте её в том месте, где находится порошок. Цвет порошка из зелёного становится чёрным, на стенках пробирки появляются капельки воды, известковая вода мутнеет.

🔵 Сравните свойства образовавшегося чёрного порошка с веществом, которое получилось при прокаливании медной пластинки, и сделайте вывод. Какой газ выделился в этом опыте?

Рис. 23. Разложение основного карбоната меди(II)

Решение.

Решение 2.

Объяснение к пункту 2 (почему выделяются пузырьки воздуха при проверке на герметичность):

Когда пробирку зажимают в руке, воздух внутри неё нагревается от тепла ладони. Согласно физическим законам (в частности, закону Гей-Люссака), при нагревании газ расширяется. Если собранный прибор герметичен, то есть не имеет щелей в соединениях, то расширившемуся воздуху некуда деваться, кроме как выходить через газоотводную трубку. Так как конец трубки опущен в воду, выходящий воздух образует пузырьки. Появление этих пузырьков и свидетельствует о герметичности установки.

Ответ: Пузырьки воздуха выделяются потому, что воздух в пробирке нагревается от руки, расширяется и, при условии герметичности прибора, выходит через газоотводную трубку.

Сравните свойства образовавшегося чёрного порошка с веществом, которое получилось при прокаливании медной пластинки, и сделайте вывод. Какой газ выделился в этом опыте?

Решение:

В ходе лабораторного опыта при нагревании основного карбоната меди(II) $CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2$ (вещество зелёного цвета) наблюдались следующие изменения: порошок стал чёрным, на стенках пробирки появились капельки воды, а известковая вода помутнела. Эти наблюдения свидетельствуют о химической реакции разложения.

Уравнение реакции разложения основного карбоната меди(II):

$CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} 2CuO + H_2O + CO_2 \uparrow$

1. Сравнение свойств и вывод. Чёрный порошок, образовавшийся в результате реакции, – это оксид меди(II) ($CuO$). При прокаливании (сильном нагревании) медной пластинки на воздухе она также покрывается чёрным налётом. Этот налёт также является оксидом меди(II), который образуется в результате реакции меди с кислородом воздуха:

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$

Свойства веществ, полученных в обоих случаях, идентичны: это твёрдые вещества чёрного цвета. Отсюда можно сделать вывод, что в результате разложения основного карбоната меди(II) и в результате прокаливания меди образуется одно и то же вещество – оксид меди(II).

2. Определение выделившегося газа. В ходе опыта наблюдалось помутнение известковой воды (насыщенного раствора гидроксида кальция $Ca(OH)_2$). Это качественная реакция на углекислый газ ($CO_2$). Углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция, образуя нерастворимый в воде белый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$), который и вызывает помутнение.

Уравнение реакции:

$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Следовательно, в ходе опыта выделился углекислый газ.

Ответ: Образовавшийся в ходе реакции чёрный порошок – это оксид меди(II) ($CuO$). Такое же вещество образуется при прокаливании медной пластинки. Вывод: в результате реакции разложения основного карбоната меди(II) образуется оксид меди(II). В этом опыте выделился углекислый газ ($CO_2$).