Лабораторный опыт №29. Свойства разбавленной серной кислоты.
Проделайте опыты, доказывающие, что серная кислота проявляет типичные свойства кислот.
1. В две пробирки налейте по 2 мл раствора серной кислоты и опустите: в 1-ю – гранулу цинка, во 2-ю – кусочек меди. Что наблюдаете? Почему результат этого эксперимента именно таков? Запишите молекулярное и сокращённое ионное уравнения, рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
2. Поместите в пробирку немного чёрного порошка или одну гранулу оксида меди (II), прилейте в неё 1-2 мл раствора серной кислоты. Закрепите пробирку в держателе и подогрейте на пламени спиртовки. Что наблюдаете? Запишите молекулярное и ионные уравнения.
3. Налейте в пробирку 1-2 мл раствора щёлочи, добавьте 2-4 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Добавьте к этому раствору разбавленную серную кислоту до исчезновения окраски. Как называется эта реакция? Запишите соответствующие молекулярное и ионные уравнения.
4. Налейте в пробирку 1 мл раствора медного купороса и прилейте 1-2 мл раствора щёлочи. Что наблюдаете? Добавляйте к содержимому пробирки разбавленную серную кислоту до исчезновения осадка. Запишите молекулярные и ионные уравнения проведённых реакций.
5. В пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата натрия или калия, прилейте 1 мл раствора хлорида кальция. Что наблюдаете? Объясните результат с помощью таблицы растворимости. Почему вместо хлорида бария, который является реактивом на серную кислоту и её соли, вам было предложено воспользоваться хлоридом кальция? В чём достоинства и недостатки этого реактива? Запишите молекулярное и ионные уравнения.
1
Разбавленная серная кислота реагирует с цинком, а с медью – нет, т. к. медь в ряду активности металлов стоит после водорода, а цинк до водорода.
| Zn + H2SO4 ⟶ ZnSO4 + H2↑ | ||
| 2H+ + 2ē ⟶ H20 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
2
Серная кислота "растворяет" оксид меди (II), при этом раствор приобретает синий цвет:
CuO + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O
CuO + 2H+ + SO42- ⟶ Cu2+ + SO42- + H2O
CuO + 2H+ ⟶ Cu2+ + H2O
3
В растворе щелочи фенолфталеин меняет окраску на малиновый цвет, при добавлении разбавленной серной кислоты до исчезновения окраски протекает реакция нейтрализации:
2NaOH + H2SO4 ⟶ Na2SO4 + 2H2O
2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- ⟶ 2Na+ + SO42- + 2H2O
H+ + OH- ⟶ H2O
4
После добавления раствора щёлочи к раствору медного купороса наблюдается выпадение голубого осадка:
CuSO4 + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + Cu(OH)2↓
Cu2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + SO42- + Cu(OH)2↓
Cu2+ + 2OH- ⟶ Cu(OH)2↓
После добавления разбавленной серной кислоты к осадку наблюдается его растворение, раствор при этом приобретает синий цвет:
Cu(OH)2 + H2SO4 ⟶ CuSO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + SO42- ⟶ Cu2+ + SO42- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ ⟶ Cu2+ + 2H2O
5
После добавления раствора хлорида кальция к раствору сульфата натрия, наблюдается выпадение белого осадка сульфата кальция:
CaCl2 + Na2SO4 ⟶ 2NaCl + CaSO4↓
Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42- ⟶ 2Na+ + 2Cl- + CaSO4↓
Ca2+ + SO42- ⟶ CaSO4↓