Продолжение. Начало см. в № 1, 2, 3, 4/2005

Лабораторная работа 2. Химические свойства щелочей

При выполнении лабораторных работ строго следуйте указаниям инструкции, выбирая только тот уровень, с которыми вы справитесь. Если в инструкции не указан номер уровня, значит, этот опыт одинаковый для всех.

При выполнении химических опытов соблюдайте правила техники безопасности, будьте внимательны, наблюдательны и аккуратны.

ОПЫТ 1. Действие щелочей на растворы индикаторов.

Раствор гидроксида натрия налейте в три пробирки.
К содержимому первой пробирки добавьте подкисленный раствор красного лакмуса,
к содержимому второй пробирки – раствор метилоранжа,
к содержимому третьей – фенолфталеин.
Что вы наблюдаете? Результаты опыта оформите в виде таблицы.

Таблица

Изменение окраски подкисленных растворов
индикаторов при добавлении щелочи

ЗАДАНИЯ

(Выполняйте задания последовательно, переходите от одного уровня к другому!)

Уровень 1

 Запишите уравнение электролитической диссоциации гидроксида натрия.

Уровень 2

Запишите формулы трех оснований, которые будут изменять окраску растворов индикаторов. По какому признаку вы выбрали эти вещества?

Уровень 3

В трех пробирках без надписей находятся растворы кислоты, щелочи, а также вода. Предложите план распознавания этих веществ.

ОПЫТ 2. Взаимодействие щелочей с растворами кислот.

ЗАДАНИЯ

(Выполняйте задания своего уровня!)

Уровень 1 и 2

В пробирку налейте раствор гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете? Почему происходят такие изменения?

Добавьте в пробирку по каплям раствор серной кислоты. Что вы наблюдаете?

Вывод. Произошла реакция нейтрализации. Кислота превратила основание в соль, нейтрализовала его.

Запишите уравнения реакции в молекулярном и ионном видах. Помните о том, что вода – слабый электролит.

(Подсказка. NaOH + H₂SO₄ = соль + вода.)

Вывод.

Уровень 3

В пробирку налейте раствор щелочи и добавьте к этому раствору фенолфталеин. Затем по каплям прилейте раствор кислоты. произошла реакция нейтрализации. Опишите наблюдаемые явления и объясните их.

Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном видах.

Запишите примеры уравнений двух реакций нейтрализации в молекулярном и ионном видах. Назовите продукты реакций и определите тип этих реакций.

ОПЫТ 3. Взаимодействие щелочей с кислотными оксидами.

В пробирку налейте раствор гидроксида кальция. С помощью газоотводной трубки сделайте несколько выдохов через раствор. Что вы наблюдаете? Почему происходит помутнение раствора? Какой газ вы выдыхали?

ЗАДАНИЯ

(Выполняйте задания последовательно, переходите от одного уровня к другому!)

Уровень 1

Рассмотрите запись уравнения реакции:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О.

Запишите полное и сокращенное ионные уравнения реакции. Помните, что оксиды не диссоциируют на ионы.

По аналогии запишите уравнения реакции:

Вa(OH)₂ + CO₂ =

Уровень 2

гидроксид бария + оксид фосфора(V)

Уровень 3

растворимое основание + кислотный оксид

Назовите вещества, участвующие в реакции.

ОПЫТ 4. Взаимодействие щелочей с растворами солей.

В пробирку налейте раствор гидроксида натрия (NaOH) и несколько капель раствора хлорида железа(III) (FeCl₃). Что вы наблюдаете?

ЗАДАНИЯ

Уровень 1

Составьте молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения реакции:

NaOH + FeCl₃ = ... + NaCl,

Уровень 2

гидроксид калия + нитрат магния

Уровень 3

Приведите уравнения двух химических реакций, которые иллюстрировали бы свойство щелочей взаимодействовать с растворами солей. Продукты реакций – нерастворимое основание и новая соль. Назовите участвующие в реакциях вещества.

Приведите свое рабочее место в порядок.

Лабораторная работа 3.
Химические свойства нерастворимых оснований

(При выполнении этой лабораторной работы выполняйте только тот уровень, который для вас наиболее приемлем!)

ОПЫТ 1. Получение нерастворимого основания.

ЗАДАНИЯ

Уровень 1 и 2

В две пробирки налейте раствор гидроксида натрия и такое же по объему количество раствора сульфата меди(II). Что вы наблюдаете? Содержимое пробирки разделите на две части.

Запишите уравнение реакции в молекулярном и кратком ионном видах. Не забывайте составлять формулы веществ по зарядам ионов.

Гидроксид натрия + сульфат меди(II)

Уровень 3

Среди выданных реактивов выберите те, с помощью которых можно получить нерастворимое основание. По каким признакам вы сделали вывод, что химическая реакция осуществима? Получите нерастворимое основание и разделите содержимое пробирки на две части.

Запишите уравнение реакции в молекулярном и кратком ионном видах.

Приведите два-три примера уравнений химических реакций, с помощью которых можно получить нерастворимое основание. Запишите их в молекулярном и ионном видах.

Гидроксиды алюминия (а), меди(II) (б) и железа(III) (в)

ОПЫТ 2. Взаимодействие нерастворимого основания с кислотами.

ЗАДАНИЯ

Уровень 1 и 2

В одну пробирку с осадком нерастворимого основания добавьте несколько капель раствора серной кислоты. Содержимое пробирки встряхните, при этом помните о правилах техники безопасности. Если осадок не растворился, добавьте еще немного кислоты. Растворение осадка – это признак химической реакции. Сделайте вывод.

Вывод.

Запишите уравнение реакции гидроксида меди(II) с серной кислотой в молекулярном и ионном видах. Помните, что гидроксид меди(II) – это нерастворимое основание, оно не диссоциирует на ионы. При составлении ионного уравнения реакции формулу Cu(OH)₂ следует записывать в недиссоциированном виде.

Уровень 2

В одну пробирку добавьте несколько капель раствора серной кислоты. Содержимое пробирки встряхните, при этом помните о правилах по технике безопасности. Что является признаком этой химической реакции?

Запишите уравнение реакции гидроксида меди(II) с серной кислотой в молекулярном и ионном видах.

Уровень 3

В одну пробирку c осадком нерастворимого основания добавьте несколько капель раствора серной кислоты. Содержимое пробирки встряхните, при этом соблюдайте правила техники безопасности. Что является признаком этой химической реакции?

Запишите уравнение реакции нерастворимого основания с серной кислотой в молекулярном и ионном видах.

Приведите пример еще одной реакции нерастворимого основания с кислотой. Запишите уравнение реакции в молекулярном и кратком ионном видах.

ОПЫТ 3. Разложение нерастворимых оснований при нагревании.

ЗАДАНИЯ

Уровень 1

Закрепите вторую пробирку с осадком Cu(OH)₂ в держателе. Зажгите спиртовку. Равномерно нагрейте всю пробирку. Через некоторое время нагревайте только то место пробирки, где находится голубой осадок гидроксида меди(II). Гидроксид меди(II) при нагревании разлагается на оксид меди(II) черного цвета и воду.

Затушите спиртовку и приведите свое рабочее место в порядок.

Запишите уравнение реакции разложения гидроксида меди(II):

Cu(OH)₂

Cделайте общий вывод по химическим свойствам растворимых и нерастворимых оснований.

Вывод. Растворимые основания взаимодействуют

Нерастворимые основания взаимодействуют

Уровень 2

Вспомните правила техники безопасности при работе с нагревательными приборами, а также правила нагревания. Содержимое второй пробирки с осадком Cu(OH)₂ нагрейте. Что вы наблюдаете?

Запишите уравнение реакции разложения гидроксида меди(II).

Приведите свое рабочее место в порядок.

Cделайте общий вывод по химическим свойствам растворимых и нерастворимых оснований.

Вывод.

Уровень 3

Вспомните правила техники безопасности при работе с нагревательными приборами, а также правила нагревания. Содержимое второй пробирки с осадком нерастворимого основания нагрейте. Что вы наблюдаете?

Запишите уравнение реакции разложения нерастворимого основания.

Приведите примеры еще двух реакций разложения нерастворимых оснований. Напишите уравнения реакций, назовите продукты реакций.

Приведите свое рабочее место в порядок.

Cделайте общий вывод по химическим свойствам растворимых и нерастворимых оснований. Выделите общие и различные химические свойства.

Вывод.

Примерные вопросы творческих заданий

1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

2. Как опытным путем определить, в какой пробирке находится раствор кислоты, а в какой – щелочи?

3. При нагревании вещества оно разложилось на оксид меди(II) и воду. Какое вещество нагревали? Запишите уравнение реакции.

4. Какие из следующих оксидов: CaO, MgO, ZnO, Al₂O₃, CO₂, SO₃ – основные, а какие амфотерные? Какой из этих оксидов реагирует с водой с образованием основания? Как об этом догадаться?

5. Напишите формулы гидроксидов калия, натрия, меди, кальция, железа(III), алюминия. Какие из них растворимы в воде? Отметьте одно-, двух- и трехкислотные основания.

6. Допишите правые части в неполных уравнениях реакций оснований и расставьте коэффициенты:

NaOH + CuSO₄ = ... ,

NaOH + Fe(OH)₃ = ... ,

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + ... ,

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = ... ,

Mg(OH)₂ + H₂SO₄ = ... .

7. Составьте уравнения реакций:

а) получения гашеной извести Са(ОН)₂ из известняка CaCO₃ (в две стадии);
б) разложения голубого основания Cu(OH)₂ до черного оксида CuO;
в) превращения компонента натронной извести NaOH в соду Na₂CO₃ при поглощении углекислого газа.