Практическая работа 3
1. В три пробирки налейте по 1-2 мл разбавленной серной кислоты. В первую пробирку добавьте 1-2 капли раствора лакмуса, во вторую – 1-2 капли раствора метилового оранжевого, в третью – 1-2 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Объясните результаты.
2. В первую и вторую пробирки из первого опыта добавляйте по каплям гидроксид натрия до тех пор, пока лакмус не станет фиолетовым, метиловый оранжевый – оранжевым. Сделайте вывод и напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
3. В одну пробирку поместите гранулу цинка, а в другую – кусочек медной проволоки (или стружки). В обе пробирки налейте по 1-2 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете? Объясните результаты. Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
4. В одну пробирку поместите на кончике шпателя оксид меди (II), во вторую – на кончике шпателя порошок карбоната натрия (техническую соду). В обе пробирки налейте по 1-2 мл раствора серной кислоты. Объясните результаты. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
5. В пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата меди (II), добавьте 1-2 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавляйте по каплям серную кислоту до полного растворения осадка. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
6. В одну пробирку налейте 1-2 мл раствора серной кислоты, в другую – 1-2 мл раствора сульфата натрия. В обе пробирки добавьте несколько капель раствора хлорида бария. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
1
При добавлении лакмуса в разбавленную серную кислоту, лакмус станет красным.
При добавлении метилового оранжевого в разбавленную серную кислоту, он станет розово-красным.
При добавлении фенолфталеина в разбавленную серную кислоту, цвет раствора не изменится (останется бесцветным).
Индикаторы говорят о кислой реакции среды.
2
Лакмус, по мере добавления гидроксида натрия, меняет цвет раствора с красного на фиолетовый.
Метиловый оранжевый, по мере добавления гидроксида натрия, меняет цвет раствора с розово-красного на оранжевый.
Уравнение реакции:
H2SO4 + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ⟶ 2Na+ + SO42- + 2H2O
H+ + OH- ⟶ H2O
Вывод: добавление гидроксида натрия к раствору кислоты приводит к нейтрализации кислоты, что изменяет окраску индикаторов, так как среда в пробирке становится менее кислой и постепенно переходит в нейтральную.
3
Наблюдения
В пробирке с цинком наблюдается бурное выделение газа (водорода) и растворение цинка.
В пробирке с медью изменений не наблюдается, реакции нет.
Объяснение
Цинк стоит до водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов, что означает, что он способен вытеснять водород из кислот.
Медь стоит после водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов, поэтому она не способна вытеснять водород из кислот.
Уравнение
Zn + H2SO4 ⟶ ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H+ + SO42- ⟶ Zn2+ + SO42- + H2↑
Zn + 2H+ ⟶ Zn2+ + H2↑
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 2 | 2 | 1 | восстановитель (окисление) |
| 2H+ + 2ē ⟶ H20 | 2 | 1 | окислитель (восстановление) |
4
Первая пробирка
При добавлении оксида меди (II) (CuO) в разбавленную серную кислоту происходит растворение оксида меди, и раствор приобретает голубую окраску, характерную для солей меди (II). Это происходит потому, что оксид меди (II) реагирует с серной кислотой, образуя сульфат меди (II) (CuSO4) и воду.
CuO + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O
CuO + 2H+ + SO42- ⟶ Cu2+ + SO42- + H2O
CuO + 2H+ ⟶ Cu2+ + H2O
Вторая пробирка
При добавлении карбоната натрия (Na2CO3) в разбавленную серную кислоту начинается выделение газа (пузырьки). Газом является углекислый газ (CO2). Это связано с тем, что карбонат натрия реагирует с серной кислотой с образованием сульфата натрия (Na2SO4), углекислого газа (CO2) и воды (H2O).
Na2CO3 + H2SO4 ⟶ Na2SO4 + H2O + CO2↑
2Na+ + CO32- + 2H+ + SO42- ⟶ 2Na+ + SO42- + H2O + CO2↑
2H+ + CO32- ⟶ H2O + CO2↑
5
При взаимодействии раствора сульфата меди (II) с раствором гидроксида натрия образуется голубой осадок гидроксида меди (II):
CuSO4 + 2NaOH ⟶ Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Cu2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- ⟶ Cu(OH)2↓ + 2Na+ + SO42-
Cu2+ + 2OH- ⟶ Cu(OH)2↓
При взаимодействии гидроксида меди (II) с серной кислотой наблюдается растворение осадка и окрашивание раствора в синий цвет:
Cu(OH)2 + H2SO4 ⟶ CuSO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + SO42- ⟶ Cu2+ + SO42- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ ⟶ Cu2+ + 2H2O
6
При добавлении раствора хлорида бария в пробирку с раствором серной кислоты, образуется белый осадок сульфата бария:
H2SO4 + BaCl2 ⟶ BaSO4↓ + 2HCl
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ BaSO4↓ + 2H+ + 2Cl-
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
При добавлении раствора хлорида бария в пробирку с раствором сульфата натрия, также образуется белый осадок сульфата бария:
Na2SO4 + BaCl2 ⟶ BaSO4↓ + 2NaCl
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- ⟶ BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl-
Ba2+ + SO42- ⟶ BaSO4↓
В обоих пробирках образовался белый осадок сульфата бария (BaSO4), что указывает на присутствие сульфат-ионов (SO42-) в растворе.