Практическая работа 7, страница 177 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета

Авторы: Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2019 - 2023

Цвет обложки: зелёный

ISBN: 978-5-09-113569-5

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 9 классе

Параграф 50. Практическая работа 7. Решение экспериментальных задач по теме «Металлы». Глава 7. Металлы - страница 177.

Практическая работа 7 (с. 177)
Условие. Практическая работа 7 (с. 177)
скриншот условия
Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета, страница 177, Условие

● Повторите правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

● Повторите качественные реакции на катионы и анионы.

Вариант I

1. В четырёх пробирках даны следующие вещества в твёрдом виде: а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество — сульфат алюминия.

3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй — раствор хлорида стронция, а в третьей — раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных веществ.

4. Практически осуществите следующие превращения:

$Fe \longrightarrow FeCl_2 \longrightarrow Fe(OH)_2 \longrightarrow Fe(OH)_3 \longrightarrow Fe(NO_3)_3$

Вариант II

1. В четырёх пробирках даны следующие твёрдые вещества: а) карбонат кальция; б) нитрат стронция; в) сульфат натрия; г) сульфид натрия. Определите, в какой пробирке находится каждое из перечисленных веществ.

2. Докажите, что кристаллы сульфата железа(II) частично окислились и содержат примеси ионов $Fe^{3+}$.

3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой — гидрокарбонат кальция. Проделайте опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жёсткость воды.

4. Практически осуществите следующие превращения:

$Al \longrightarrow Al_2(SO_4)_3 \longrightarrow Al(OH)_3 \longrightarrow Na[Al(OH)_4]$

5. Отчёт о работе оформите в произвольной форме.

Решение. Практическая работа 7 (с. 177)
Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета, страница 177, Решение Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета, страница 177, Решение (продолжение 2) Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета, страница 177, Решение (продолжение 3) Химия, 9 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019 - 2023, зелёного цвета, страница 177, Решение (продолжение 4)
Решение 2. Практическая работа 7 (с. 177)

Вариант I

1. В четырёх пробирках даны следующие вещества в твёрдом виде: а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

Для определения каждого вещества в пронумерованных пробирках необходимо провести ряд последовательных химических реакций.

Шаг 1: Растворение и проверка на карбонат-ион.

Во все четыре пробирки добавляем дистиллированную воду для растворения твёрдых веществ. Затем в каждую пробирку добавляем по каплям раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$). В пробирке, где наблюдается бурное выделение бесцветного газа без запаха (углекислого газа), находится карбонат натрия ($Na_2CO_3$).

Уравнение реакции:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Шаг 2: Определение хлорида магния.

К растворам в оставшихся трёх пробирках добавляем по несколько капель ранее определённого раствора карбоната натрия. В пробирке, где образуется белый осадок (карбонат магния), находится хлорид магния ($MgCl_2$).

Уравнение реакции:

$MgCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3\downarrow + 2NaCl$

Шаг 3: Определение гидроксида натрия.

В оставшиеся две пробирки (с предполагаемыми гидроксидом натрия и нитратом натрия) добавляем по несколько капель ранее определённого раствора хлорида магния. В пробирке, где выпадает белый студенистый осадок (гидроксид магния), находится гидроксид натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции:

$2NaOH + MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

Шаг 4: Определение нитрата натрия.

В последней оставшейся пробирке находится нитрат натрия ($NaNO_3$). Он не вступал в реакции с образованием видимых изменений (осадка или газа) с использованными реагентами.

Ответ: Карбонат натрия определяется по выделению газа при реакции с кислотой. Хлорид магния определяется по образованию осадка с раствором карбоната натрия. Гидроксид натрия определяется по образованию осадка с раствором хлорида магния. Оставшееся вещество — нитрат натрия.

2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество — сульфат алюминия.

Чтобы доказать, что вещество является сульфатом алюминия ($Al_2(SO_4)_3$), необходимо провести качественные реакции на катион алюминия ($Al^{3+}$) и сульфат-анион ($SO_4^{2-}$).

1. Качественная реакция на катион алюминия ($Al^{3+}$)

К раствору исследуемого вещества добавляем по каплям раствор щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). Наблюдаем образование белого студенистого осадка гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$).

$Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow$

При добавлении избытка раствора щёлочи этот осадок растворяется, так как гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства. Это подтверждает наличие иона $Al^{3+}$.

$Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-$ (растворимый тетрагидроксоалюминат-ион)

2. Качественная реакция на сульфат-анион ($SO_4^{2-}$)

К раствору исследуемого вещества добавляем раствор хлорида бария ($BaCl_2$) или нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$). Наблюдаем выпадение белого мелкокристаллического осадка сульфата бария ($BaSO_4$), который не растворяется в кислотах (например, в $HCl$ или $HNO_3$).

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

Ответ: Положительные результаты обеих реакций (образование белого осадка, растворимого в избытке щёлочи, и образование белого осадка с ионами бария, нерастворимого в кислотах) доказывают, что выданное вещество является сульфатом алюминия.

3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй — раствор хлорида стронция, а в третьей — раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных веществ.

Для определения каждого вещества в пронумерованных пробирках необходимо провести качественные реакции на катионы $Na^+$, $Sr^{2+}$ и $Al^{3+}$.

Шаг 1: Добавление щёлочи.

В каждую из трёх пробирок добавляем по каплям раствор сильной щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$).

  • В пробирке, где не наблюдается никаких видимых изменений, находится раствор хлорида натрия ($NaCl$).
  • В пробирке с хлоридом стронция ($SrCl_2$) образуется белый осадок гидроксида стронция ($Sr(OH)_2$). $SrCl_2 + 2NaOH \rightarrow Sr(OH)_2\downarrow + 2NaCl$
  • В пробирке с хлоридом алюминия ($AlCl_3$) образуется белый студенистый осадок гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$). $AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

Шаг 2: Различение осадков.

Чтобы различить пробирки с $SrCl_2$ и $AlCl_3$, продолжаем добавлять раствор щёлочи ($NaOH$) в пробирки, где выпал осадок.

  • Осадок гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$) растворится в избытке щёлочи, так как он является амфотерным. $Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$ (растворимый комплекс)
  • Осадок гидроксида стронция ($Sr(OH)_2$) в избытке щёлочи не растворяется.

Таким образом, мы однозначно идентифицируем все три вещества.

Ответ: В пробирке, где при добавлении щёлочи нет реакции, — хлорид натрия. В пробирке, где выпадает осадок, нерастворимый в избытке щёлочи, — хлорид стронция. В пробирке, где выпадает осадок, растворимый в избытке щёлочи, — хлорид алюминия.

4. Практически осуществите следующие превращения: $Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3$.

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести следующие реакции:

1. $Fe \rightarrow FeCl_2$

К железным стружкам или порошку железа ($Fe$) приливаем раствор соляной кислоты ($HCl$). Наблюдается растворение металла и выделение пузырьков газа (водорода).

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

2. $FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2$

К полученному раствору хлорида железа(II) ($FeCl_2$) добавляем раствор щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). Выпадает осадок гидроксида железа(II) ($Fe(OH)_2$) грязно-зелёного цвета.

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

3. $Fe(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_3$

Осадок гидроксида железа(II) оставляем на воздухе. Он постепенно окисляется кислородом воздуха, меняя цвет с грязно-зелёного на бурый. Процесс можно ускорить, пропуская через суспензию воздух или добавив окислитель, например, пероксид водорода ($H_2O_2$).

$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow$

При добавлении $H_2O_2$: $2Fe(OH)_2 + H_2O_2 \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow$

Образуется бурый осадок гидроксида железа(III) ($Fe(OH)_3$).

4. $Fe(OH)_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3$

К полученному осадку гидроксида железа(III) приливаем раствор азотной кислоты ($HNO_3$). Осадок растворяется с образованием раствора нитрата железа(III) ($Fe(NO_3)_3$) жёлто-коричневого цвета.

$Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$

Ответ: Цепочка превращений осуществляется последовательным действием соляной кислоты, щёлочи, кислорода воздуха (или пероксида водорода) и азотной кислоты.

Вариант II

1. В четырёх пробирках даны следующие твёрдые вещества: а) карбонат кальция; б) нитрат стронция; в) сульфат натрия; г) сульфид натрия. Определите, в какой пробирке находится каждое из перечисленных веществ.

Для определения каждого вещества в пронумерованных пробирках проведем следующие опыты.

Шаг 1: Проверка на растворимость в воде.

Во все четыре пробирки добавляем дистиллированную воду и перемешиваем. Вещество, которое не растворилось и осталось в виде белого осадка, — это карбонат кальция ($CaCO_3$). Таким образом, пробирка (а) определена.

Шаг 2: Проверка на сульфид-ион.

К растворам в трёх оставшихся пробирках добавляем по каплям раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$). В пробирке, где выделяется газ с неприятным запахом тухлых яиц (сероводород), находится сульфид натрия ($Na_2S$). Таким образом, пробирка (г) определена.

Уравнение реакции:

$Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$

Шаг 3: Различение нитрата стронция и сульфата натрия.

Осталось определить две пробирки с растворами нитрата стронция ($Sr(NO_3)_2$) и сульфата натрия ($Na_2SO_4$). К обоим растворам добавим раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$).

  • В пробирке, где выпадает белый осадок (карбонат стронция), находится нитрат стронция. Таким образом, пробирка (б) определена. $Sr(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow SrCO_3\downarrow + 2NaNO_3$
  • В пробирке с сульфатом натрия видимых изменений не произойдёт.

Таким образом, последняя оставшаяся пробирка (в) содержит сульфат натрия.

Ответ: Карбонат кальция определяется по нерастворимости в воде. Сульфид натрия — по выделению сероводорода при действии кислоты. Нитрат стронция — по образованию осадка с раствором карбоната натрия. Оставшееся вещество — сульфат натрия.

2. Докажите, что кристаллы сульфата железа(II) частично окислились и содержат примеси ионов $Fe^{3+}$.

Для доказательства необходимо провести качественные реакции, подтверждающие одновременное присутствие в растворе образца ионов железа(II) ($Fe^{2+}$) и ионов железа(III) ($Fe^{3+}$).

1. Обнаружение ионов $Fe^{2+}$

К свежеприготовленному раствору исследуемого вещества добавляем несколько капель раствора красной кровяной соли (гексацианоферрата(III) калия, $K_3[Fe(CN)_6]$). Образование тёмно-синего осадка (турнбулевой сини) свидетельствует о наличии ионов $Fe^{2+}$.

$3Fe^{2+} + 2[Fe(CN)_6]^{3-} \rightarrow Fe_3[Fe(CN)_6]_2\downarrow$

2. Обнаружение ионов $Fe^{3+}$

К другой пробе раствора исследуемого вещества добавляем несколько капель раствора роданида калия ($KSCN$) или аммония ($NH_4SCN$). Появление интенсивного кроваво-красного окрашивания раствора из-за образования роданидных комплексов железа(III) доказывает присутствие ионов $Fe^{3+}$.

$Fe^{3+} + nSCN^- \rightleftharpoons [Fe(SCN)_n]^{(3-n)+}$ (красный комплекс)

Ответ: Одновременное получение тёмно-синего осадка с гексацианоферратом(III) калия и кроваво-красного окрашивания с роданид-ионами доказывает, что в образце присутствуют как ионы $Fe^{2+}$, так и ионы $Fe^{3+}$, а значит, сульфат железа(II) частично окислился.

3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой — гидрокарбонат кальция. Проделайте опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жёсткость воды.

Вода, содержащая гидрокарбонат кальция ($Ca(HCO_3)_2$), обладает временной (карбонатной) жёсткостью. Вода, содержащая сульфат магния ($MgSO_4$), обладает постоянной (некарбонатной) жёсткостью.

1. Устранение временной жёсткости (для воды с $Ca(HCO_3)_2$)

Временную жёсткость можно устранить кипячением. При нагревании воды, содержащей гидрокарбонат кальция, он разлагается с образованием нерастворимого карбоната кальция ($CaCO_3$), который выпадает в осадок. После этого воду можно отфильтровать или аккуратно слить (декантировать).

$Ca(HCO_3)_2(р-р) \xrightarrow{t^\circ} CaCO_3\downarrow + H_2O + CO_2\uparrow$

Жёсткость воды при этом снижается.

2. Устранение постоянной жёсткости (для воды с $MgSO_4$)

Постоянная жёсткость не устраняется кипячением. Для её устранения необходимо использовать химические реагенты. Одним из распространённых способов является добавление кальцинированной соды (карбоната натрия, $Na_2CO_3$). При этом ионы магния, вызывающие жёсткость, связываются в нерастворимый осадок карбоната магния ($MgCO_3$).

$MgSO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3\downarrow + Na_2SO_4$

После выпадения осадка его отделяют фильтрованием.

Ответ: Временную жёсткость (из-за $Ca(HCO_3)_2$) устраняют кипячением. Постоянную жёсткость (из-за $MgSO_4$) устраняют добавлением реагентов, например, карбоната натрия ($Na_2CO_3$), с последующим отделением осадка.

4. Практически осуществите следующие превращения: $Al \rightarrow Al_2(SO_4)_3 \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow Na[Al(OH)_4]$.

Данная цепочка превращений осуществляется следующим образом:

1. $Al \rightarrow Al_2(SO_4)_3$

Алюминий ($Al$) растворяют в разбавленной серной кислоте ($H_2SO_4$). Реакция может потребовать небольшого нагрева для её начала, так как алюминий покрыт прочной оксидной плёнкой.

$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

2. $Al_2(SO_4)_3 \rightarrow Al(OH)_3$

К полученному раствору сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) добавляют раствор основания, например, водный раствор аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$) или осторожно, по каплям, раствор гидроксида натрия ($NaOH$) до образования максимального количества осадка. Выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$).

$Al_2(SO_4)_3 + 6(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3(NH_4)_2SO_4$

3. $Al(OH)_3 \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

К полученному осадку гидроксида алюминия добавляют избыток концентрированного раствора сильной щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). Осадок растворяется, так как $Al(OH)_3$ является амфотерным гидроксидом. Образуется прозрачный раствор комплексной соли — тетрагидроксоалюмината натрия ($Na[Al(OH)_4]$).

$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

Ответ: Превращения осуществляются последовательным действием разбавленной серной кислоты на алюминий, затем действием основания (например, раствора аммиака) на сульфат алюминия, и, наконец, действием избытка раствора щёлочи на гидроксид алюминия.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по химии за 9 класс, для упражнения Практическая работа 7 расположенного на странице 177 к учебнику 2019 - 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по химии к упражнению Практическая работа 7 (с. 177), авторов: Рудзитис (Гунтис Екабович), Фельдман (Фриц Генрихович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.