Страница 152 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Лабораторный опыт 3. Взаимодействие нерастворимых оснований с кислотами

1) Получите немного гидроксида меди(II). Для этого в две пробирки налейте по 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте по 1 мл раствора сульфата меди(II).

2) В одну пробирку с полученным осадком добавьте соляную кислоту, в другую — серную кислоту до полного растворения осадка.

Какой цвет имеют образовавшиеся растворы?

Составьте уравнения проведённых реакций.

В ходе лабораторного опыта проводятся следующие химические превращения:

1. Сначала получают нерастворимое основание — гидроксид меди(II) — путём реакции обмена между растворами гидроксида натрия и сульфата меди(II). При смешивании этих растворов выпадает осадок голубого цвета.

2. Затем этот осадок делят на две части и растворяют в разных кислотах: соляной и серной. Это реакции нейтрализации, в результате которых нерастворимое основание и кислота образуют растворимую соль и воду.

При добавлении соляной и серной кислот к осадку гидроксида меди(II) происходит его растворение. В обеих пробирках образуются прозрачные растворы. Растворы солей меди(II) имеют характерный цвет, обусловленный присутствием гидратированных ионов меди $Cu^{2+}$.

• В первой пробирке, где к гидроксиду меди(II) добавляли соляную кислоту, образуется раствор хлорида меди(II) ($CuCl_2$). Этот раствор имеет голубой или сине-зеленый цвет.

• Во второй пробирке, где к гидроксиду меди(II) добавляли серную кислоту, образуется раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$), который имеет ярко-голубой цвет.

Таким образом, оба образовавшихся раствора имеют голубую окраску.

Ответ: Образовавшиеся растворы хлорида меди(II) и сульфата меди(II) имеют голубой (или сине-зеленый) цвет.

Решение

1. Реакция получения гидроксида меди(II) при взаимодействии сульфата меди(II) с гидроксидом натрия (реакция ионного обмена):

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

2. Реакция взаимодействия гидроксида меди(II) с соляной кислотой (реакция нейтрализации):

$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

3. Реакция взаимодействия гидроксида меди(II) с серной кислотой (реакция нейтрализации):

$Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$

Ответ:

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

$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

$Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$

Лабораторный опыт 4. Разложение гидроксида меди(II) при нагревании

1) Получите немного гидроксида меди(II), как в предыдущем опыте.

2) Осторожно нагрейте пробирку, в которой находится гидроксид меди(II), до изменения цвета.

Опишите агрегатное состояние и цвет гидроксида меди(II).

Какие изменения произошли в пробирке в результате нагревания? Почему?

Опишите агрегатное состояние и цвет гидроксида меди(II).

Гидроксид меди(II), химическая формула которого $Cu(OH)_2$, представляет собой твердое вещество. Обычно он выпадает в осадок при реакции обмена между солью меди(II) и щелочью. Этот осадок имеет характерную студенистую (аморфную) структуру и ярко-голубой цвет.

Ответ: Гидроксид меди(II) — это твердое вещество (студенистый осадок) голубого цвета.

Какие изменения произошли в пробирке в результате нагревания? Почему?

В результате нагревания пробирки с гидроксидом меди(II) наблюдается изменение цвета осадка с голубого на черный. Также на более холодных верхних стенках пробирки можно заметить появление капелек бесцветной жидкости — воды.

Эти изменения происходят потому, что гидроксид меди(II) является термически неустойчивым соединением и при нагревании разлагается. Происходит химическая реакция разложения, в результате которой образуются два новых вещества: оксид меди(II) ($CuO$) и вода ($H_2O$). Оксид меди(II) — это твердое вещество черного цвета, что и объясняет изменение окраски содержимого пробирки.

Уравнение реакции разложения гидроксида меди(II):
$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$

Ответ: В результате нагревания голубой осадок гидроксида меди(II) превратился в порошок черного цвета (оксид меди(II)) и выделилась вода. Это произошло потому, что гидроксид меди(II) разложился под действием температуры.