Практическая работа 1 ГДЗ Габриелян Остроумов 11 класс (Химия)
Ниже вариант решения задания из учебника Габриелян, Остроумов, Сладков 11 класс, Просвещение:
Практическая работа 1
РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ «ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ»
Вариант 1
1. Используя раствор серной кислоты и два соединения разных классов, получите сульфат меди(П) двумя реакциями обмена. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, отметьте признаки и условия их протекания. Обоснуйте, почему эти реакции относятся к окислительно-восстановительным.
Используя серную кислоту, сульфат меди можно получить из чистой меди или из оксида меди (II).
При внесении медной проволоки в раствор серной кислоты появляется голубая окраска, что свидетельствует об образовании сульфата:
Cu0 + 2H2S6+O4 = Cu2+SO4 + S4+O2 + 2H2O
Cu + 2H+ + 2SO42- = Cu2+ + SO42- + 2H2O
Реакция является окислительно-восстановительной, т.к. медь и сера меняют свои степени окисления: сера окисляет медь.
При внесении небольшой порции оксида меди (II) в раствор серной кислоты порошок оксида начинает растворяться, при этом появляется голубая окраска, что свидетельствует о протекании реакции:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + H2O
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
Реакция не является окислительно-восстановительной, т.к. элементы не изменяют своих степеней окисления.
2. Используя пероксид водорода и неорганический катализатор, получите кислород и докажите его наличие. Охарактеризуйте реакцию по всем классификационным признакам.
В раствор перекиси вносят небольшое количество неорганического катализатора – оксида марганца (IV) MnO2 и наблюдают интенсивное выделение пузырьков газа, что свидетельствует о каталитическом разложении пероксида водорода с образованием кислорода (тлеющая лучина при поднесении к раствору вспыхивает).
2H2O2 жидк. > 2H2O жидк. + O2^ г. +Q
Это реакция разложения, экзотермическая, каталитическая, гетерогенная, необратимая, окислительно-восстановительная.
3. Исследуйте растворы хлорида и карбоната натрия, а также хлорида цинка с помощью индикаторной бумаги. Объясните результаты исследований, запишите уравнения химических процессов.
Карбонат натрия дает щелочную среду (лакмус синий, индикаторная бумага синяя), т.к. он образован сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуется по аниону:
CO32- + H2O = HCO3- + OH-
Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH (щелочная среда)
Хлорид натрия NaCl дает нейтральную среду (лакмус фиолетовый, индикаторная бумага желто-зеленая), т.к. соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, не гидролизуется.
Хлорид цинка дает кислую среду (лакмус красный, индикаторная бумага красная), т.к. это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, и гидролизуется по катиону:
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
ZnCl2 + H2O = ZnOHCl + HCl (кислая среда)
4. Предложите и экспериментально осуществите проект исследования зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ на основе реакции соляной кислоты с цинком. Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции, отметьте признаки и условия её протекания. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
В пробирки наливают разбавленную и концентрированную соляную кислоту. Вносят в каждую пробирку несколько гранул цинка. Наблюдают более интенсивное выделение пузырьков газа в пробирке с концентрированной кислотой, что свидетельствует об увеличении скорости реакции при увеличении концентрации исходного вещества.
Zn0 + 2H+Cl = Zn2+Cl2 + H20^
Zn + 2H+ + 2Cl- = Zn2+ + 2Cl- + H2^
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2^
2H+ + 2e > H20 – окислитель
Zn0 – 2e > Zn2+ – восстановитель
Вариант 2
1. Используя стальные канцелярские скрепки и два соединения разных классов, получите сульфат железа(П) двумя реакциями замещения. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций, отметьте признаки и условия их протекания. Составьте электронные балансы, укажите окислитель и восстановитель.
Используя канцелярские скрепки, сульфат железа можно получить, растворив их в серной кислоте или в растворе сульфата меди (II).
При внесении скрепки в раствор серной кислоты начинается выделение пузырьков газа, что свидетельствует о растворении железа:
Fe0 + H2+SO4 = Fe2+SO4 + H20^
Fe0 + 2H+ + SO42- = Fe2+ + SO42- + H20^
Fe0 + 2H+ = Fe2+ + H20^
2H+ + 2e > H20 – окислитель
Fe0 – 2e > Fe2+ – восстановитель
Реакция является окислительно-восстановительной, т.к. железо и водород меняют свои степени окисления: водород окисляет железо.
При внесении скрепки в раствор сульфата меди (II) скрепка покрывается красноватым налетом меди, что свидетельствует о замещении более активным железом меди из раствора ее соли:
Fe0 + Cu2+SO4 = Fe2+SO4 + Cu0v
Fe0 + Cu2+ + SO42- = Fe2+ + SO42- + Cu0v
Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0v
Cu2+ + 2e > Cu0 – окислитель
Fe0 – 2e > Fe2+ – восстановитель
Реакция является окислительно-восстановительной, т.к. железо и медь меняют свои степени окисления: медь окисляет железо.
2. Используя пероксид водорода и ферменты растительного происхождения, получите кислород и докажите его наличие. Охарактеризуйте реакцию по всем классификационным признакам.
В раствор перекиси вносят небольшой кусочек картофеля и наблюдают интенсивное выделение пузырьков газа, что свидетельствует о ферментативном разложении пероксида водорода за счет присутствия в картофеле фермента пероксидазы с образованием кислорода (тлеющая лучина при поднесении к раствору вспыхивает).
2H2O2 жидк. > 2H2O жидк. + O2^ г. +Q
Это реакция разложения, экзотермическая, каталитическая, гетерогенная, необратимая, окислительно-восстановительная.
3. Исследуйте растворы нитратов натрия и серебра, а также хлорида цинка с помощью индикаторной бумаги. Объясните результаты исследований, запишите уравнения химических процессов.
Нитрат серебра дает кислую среду (лакмус красный, индикаторная бумага красная), т.к. он образован слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону:
Ag+ + H2O = AgOH + H+
AgNO3 + H2O = AgOH + HNO3 (кислая среда)
Нитрат натрия NaNO3 дает нейтральную среду (лакмус фиолетовый, индикаторная бумага желто-зеленая), т.к. соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, не гидролизуется.
Хлорид цинка дает кислую среду (лакмус красный, индикаторная бумага красная), т.к. это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, и гидролизуется по катиону:
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
ZnCl2 + H2O = ZnOHCl + HCl (кислая среда)
4. Предложите и экспериментально осуществите проект исследования зависимости скорости химической реакции от температуры на основе реакции оксида меди(Н) с раствором серной кислоты. Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции, отметьте признаки и условия её протекания. Обоснуйте, почему реакция относится к окислительно-восстановительным.
В 2 пробирки наливают серную кислоту. Вносят в каждую пробирку небольшое количество оксида меди (II). Одну из пробирок нагревают. Наблюдают более интенсивное появление голубой окраски в нагретой пробирке, что свидетельствует об увеличении скорости реакции при увеличении температуры.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + H2O
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
Реакция не является окислительно-восстановительной, т.к. элементы не изменяют своих степеней окисления.