Страница 97 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 37

В пробирку поместите немного (на кончике шпателя) оксида меди(II) и добавьте 2 мл раствора азотной кислоты. Нагрейте пробирку. Что наблюдаете? О чём свидетельствует изменение окраски раствора?

В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2 капли раствора фенолфталеина. Добавляйте в пробирку раствор азотной кислоты. Что наблюдаете? Почему исчезла окраска индикатора?

Получите гидроксид меди(II). Для этого к 1–2 мл раствора сульфата меди добавьте немного раствора гидроксида натрия. Прилейте в пробирку раствор азотной кислоты. Что наблюдаете? Почему растворился осадок гидроксида меди(II)? Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

В пробирку поместите немного (на кончике шпателя) оксида меди(II) и добавьте 2 мл раствора азотной кислоты. Нагрейте пробирку. Что наблюдаете? О чём свидетельствует изменение окраски раствора?

При добавлении к чёрному порошку оксида меди(II) ($CuO$) бесцветного раствора азотной кислоты ($HNO_3$) и последующем нагревании наблюдается растворение твёрдого вещества. Раствор при этом приобретает характерный голубой цвет.

Изменение окраски раствора с бесцветной на голубую свидетельствует об образовании в растворе гидратированных ионов меди(II) ($Cu^{2+}$). Эти ионы являются продуктом химической реакции между основным оксидом и кислотой с образованием соли (нитрата меди(II)) и воды.

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$CuO + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Cu^{2+} + 2NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

Ответ: Наблюдается растворение черного порошка оксида меди(II) и окрашивание раствора в голубой цвет. Это свидетельствует о протекании химической реакции и образовании в растворе ионов меди(II) ($Cu^{2+}$).

В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2 капли раствора фенолфталеина. Добавляйте в пробирку раствор азотной кислоты. Что наблюдаете? Почему исчезла окраска индикатора?

При добавлении фенолфталеина к бесцветному раствору гидроксида натрия ($NaOH$) раствор приобретает малиновую окраску, так как гидроксид натрия создаёт щелочную среду. При постепенном добавлении раствора азотной кислоты ($HNO_3$) малиновая окраска постепенно бледнеет и в итоге исчезает, раствор снова становится бесцветным.

Исчезновение окраски индикатора произошло потому, что азотная кислота нейтрализовала гидроксид натрия. В ходе реакции нейтрализации щелочная среда, обусловленная наличием гидроксид-ионов ($OH^-$), сменяется на нейтральную. В нейтральной среде фенолфталеин бесцветен.

Уравнение реакции нейтрализации в молекулярном виде:

$NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + OH^- + H^+ + NO_3^- \rightarrow Na^+ + NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$

Ответ: Раствор гидроксида натрия с фенолфталеином окрашивается в малиновый цвет. При добавлении азотной кислоты окраска исчезает. Это происходит из-за реакции нейтрализации, в результате которой щелочная среда сменяется на нейтральную, в которой фенолфталеин бесцветен.

Получите гидроксид меди(II). Для этого к 1–2 мл раствора сульфата меди добавьте немного раствора гидроксида натрия. Прилейте в пробирку раствор азотной кислоты. Что наблюдаете? Почему растворился осадок гидроксида меди(II)? Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций.

При добавлении раствора гидроксида натрия ($NaOH$) к голубому раствору сульфата меди(II) ($CuSO_4$) наблюдается образование голубого студенистого осадка гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$). При последующем добавлении в пробирку раствора азотной кислоты ($HNO_3$) этот осадок растворяется, и образуется прозрачный раствор голубого цвета.

Осадок гидроксида меди(II) растворился, потому что он, являясь нерастворимым основанием, прореагировал с азотной кислотой. В результате этой реакции образовались растворимая в воде соль нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) и вода.

Уравнения реакции получения гидроксида меди(II):

Молекулярное уравнение:

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

Полное ионное уравнение:

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

Сокращенное ионное уравнение:

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

Уравнения реакции растворения гидроксида меди(II) в азотной кислоте:

Молекулярное уравнение:

$Cu(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение:

$Cu(OH)_2 + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow Cu^{2+} + 2NO_3^- + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$Cu(OH)_2 + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2H_2O$

Ответ: При смешивании растворов сульфата меди(II) и гидроксида натрия выпадает голубой осадок $Cu(OH)_2$. При добавлении азотной кислоты осадок растворяется с образованием голубого раствора. Растворение происходит из-за химической реакции между основанием ($Cu(OH)_2$) и кислотой ($HNO_3$) с образованием растворимой соли и воды. Уравнения реакций приведены выше.