Мои химические исследования, страница 105 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

МОИ ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Применение метода химического анализа.

«ПОМОЩНИК»

В трёх выданных вам пробирках находятся вода, раствор кислоты и раствор щёлочи.

Пользуясь имеющимися у вас реактивами, определите содержимое каждой пробирки.

Используя имеющиеся в вашем распоряжении реактивы и оборудование, получите оксид меди(II) двумя способами.

В трёх выданных вам пробирках находятся вода, раствор кислоты и раствор щёлочи. Пользуясь имеющимися у вас реактивами, определите содержимое каждой пробирки.

Решение:

Для определения содержимого трёх пронумерованных пробирок необходимо воспользоваться кислотно-основными индикаторами. Индикаторы — это вещества, которые обратимо изменяют свой цвет в зависимости от среды раствора. Самыми распространёнными в школьной лаборатории являются лакмус, фенолфталеин и метилоранж, а также универсальная индикаторная бумага.

Наиболее удобным является использование лакмуса или универсальной индикаторной бумаги, так как они позволяют однозначно различить все три среды.

Порядок проведения эксперимента:

1. Пронумеровать пробирки, чтобы не перепутать их содержимое (№1, №2, №3).
2. Из каждой пробирки отобрать небольшую пробу вещества с помощью пипетки или стеклянной палочки. Пробы можно поместить в лунки специального планшета или нанести на чистое предметное стекло.
3. В каждую пробу добавить 1-2 капли раствора индикатора (например, лакмуса) или прикоснуться к капле полоской универсальной индикаторной бумаги.
4. Проанализировать результат по изменению цвета индикатора:
   • В той пробирке, где лакмус стал красным (или универсальный индикатор показал цвета от красного до оранжевого), находится раствор кислоты.
   • В той пробирке, где лакмус стал синим (или универсальный индикатор показал цвета от синего до фиолетового), находится раствор щёлочи.
   • В той пробирке, где лакмус не изменил свой фиолетовый цвет (или универсальный индикатор стал жёлто-зелёным), находится вода (нейтральная среда).

Ответ: Содержимое пробирок определяют с помощью кислотно-основного индикатора (например, лакмуса). В кислоте индикатор станет красным, в щёлочи — синим, а в воде не изменит свой цвет.

Используя имеющиеся в вашем распоряжении реактивы и оборудование, получите оксид меди(II) двумя способами.

Решение:

Оксид меди(II) ($CuO$) — это амфотерный оксид, представляющий собой кристалл или порошок чёрного цвета. Рассмотрим два лабораторных способа его получения.

Способ 1: Получение через гидроксид меди(II)

Данный метод включает две последовательные химические реакции. Потребуется раствор любой растворимой соли меди(II) (например, сульфат меди(II) $CuSO_4$) и раствор щёлочи (например, гидроксид натрия $NaOH$), а также оборудование для нагревания (спиртовка, штатив, пробиркодержатель).

1. Осаждение гидроксида меди(II). К раствору сульфата меди(II) голубого цвета приливаем раствор гидроксида натрия. Наблюдаем выпадение объёмистого осадка гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) голубого цвета.
   Уравнение реакции ионного обмена: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
2. Термическое разложение гидроксида меди(II). Полученный осадок нагреваем прямо в пробирке. Гидроксид меди(II) является нестойким соединением и при нагревании легко разлагается. Голубой осадок чернеет, превращаясь в оксид меди(II) ($CuO$).
   Уравнение реакции разложения: $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CuO + H_2O$

Способ 2: Термическое разложение гидроксокарбоната меди(II)

Для этого способа понадобится гидроксокарбонат меди(II) ($(CuOH)_2CO_3$), известный также как малахит, — твёрдое вещество зелёного цвета, и оборудование для нагревания.

Небольшое количество порошка гидроксокарбоната меди(II) помещаем в сухую термостойкую пробирку и нагреваем в пламени спиртовки. В ходе реакции зелёный порошок разлагается с образованием чёрного оксида меди(II) ($CuO$), а также выделением углекислого газа ($CO_2$) и паров воды ($H_2O$).

Уравнение реакции разложения: $(CuOH)_2CO_3 \xrightarrow{t^\circ} 2CuO + CO_2 \uparrow + H_2O$

Ответ: Оксид меди(II) можно получить: 1) путём нагревания гидроксида меди(II), который, в свою очередь, получают реакцией обмена между раствором соли меди(II) и щёлочью; 2) путём термического разложения гидроксокарбоната меди(II) ($(CuOH)_2CO_3$).