Задание №23 — Первоначальные химические понятия
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами сульфата цинка и нитрата бария, а также растворы трёх реактивов: хлорида железа(III), сульфата алюминия и нитрата серебра.
1) только из указанных в перечне трёх реактивов выберите два, которые необходимы для определения каждого вещества, находящегося в склянках № 1 и № 2;
2) составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции, которую планируете провести для определения вещества из склянки № 1;
3) составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции, которую планируете провести для определения вещества из склянки № 2;
4) для оформления хода эксперимента используйте предложенную ниже таблицу, в которой в строчках 1 и 2 запишите формулы/названия выбранных реактивов;
Таблица для записи результатов эксперимента
№ опыта | Реактив (формула или название) | Наблюдаемые признаки реакции | |
Вещество | Вещество | ||
1 | |||
2 | |||
ВЫВОД: | |||
5) приступайте к выполнению эксперимента.
Инструкция по проведению эксперимента
1) из склянки 1 отберите в две чистые пробирки по 1–2 мл раствора;
2) добавьте в одну из пробирок 1–2 мл первого из двух реактивов,
а во вторую – второго из двух реактивов, отобранных Вами на этапе планирования эксперимента;
3) запишите наблюдаемые признаки протекания реакций (наличие/ отсутствие запаха у газа, цвет осадка или раствора) или укажите на их отсутствие в соответствующих ячейках таблицы;
4) из склянки 2 отберите в две новые чистые пробирки по 1–2 мл раствора;
5) добавьте в одну из пробирок 1–2 мл первого из двух реактивов,
а во вторую – второго из двух реактивов, отобранных Вами на этапе планирования эксперимента;
6) запишите наблюдаемые признаки протекания реакций (наличие/ отсутствие запаха у газа, цвет осадка или раствора) или укажите на их отсутствие в соответствующих ячейках таблицы;
7) в строке «вывод» запишите формулы или названия веществ, содержащихся в склянках № 1 и № 2.
Инструкция по выполнению практического задания
Внимание: в случае ухудшения самочувствия перед началом опытов или во время их выполнения обязательно сообщите об этом организатору в аудитории.
1. Вы приступаете к выполнению практического задания. Для этого получите лоток с лабораторным оборудованием и реактивами у специалиста по обеспечению лабораторных работ в аудитории.
2. Прочтите ещё раз перечень веществ, приведённый в тексте к заданию, и убедитесь (по формулам на этикетках) в том, что на выданном лотке находятся указанные в перечне вещества (или их растворы). При обнаружении несоответствия набора веществ на лотке перечню веществ в условии задания сообщите об этом организатору в аудитории.
3. Перед началом выполнения эксперимента осмотрите ёмкости с реактивами и продумайте способ работы с ними. При этом обратите внимание на правила, которым Вы должны следовать.
3.1. В склянке находится пипетка. Это означает, что отбор жидкости и переливание её в пробирку для проведения реакции необходимо проводить только с помощью пипетки. Для проведения опытов отбирают 7–10 капель реактива.
3.2. Пипетка в склянке с жидкостью отсутствует. В этом случае переливание раствора осуществляют через край склянки, которую располагают так, чтобы при её наклоне этикетка оказалась сверху («этикетку – в ладонь!»). Склянку медленно наклоняют над пробиркой, пока нужный объём раствора не перельётся в неё. Объём перелитого раствора должен составлять 1–2 мл (1–2 см по высоте пробирки).
3.3. Для проведения опыта требуется порошкообразное (сыпучее) вещество. Отбор порошкообразного вещества из ёмкости осуществляют только с помощью ложечки или шпателя.
3.4. При отборе исходного реактива взят его излишек. Возврат излишка реактива в исходную ёмкость категорически запрещён. Его помещают в отдельную, резервную пробирку.
3.5. Сосуд с исходным реактивом (жидкостью или порошком) обязательно закрывают крышкой (пробкой) от этой же ёмкости.
3.6. При растворении в воде порошкообразного вещества или при перемешивании реактивов следует слегка ударять пальцем по дну пробирки.
3.7. Для определения запаха вещества следует взмахом руки над горлышком сосуда направлять на себя пары этого вещества.
3.8. Если реактив попал на рабочий стол, кожу или одежду, необходимо незамедлительно обратиться за помощью к специалисту по обеспечению лабораторных работ в аудитории.
4. Начинайте выполнять опыт. После проведения каждой реакции записывайте в черновик свои наблюдения за изменениями (или их отсутствием), происходящими с веществами.
5. Вы завершили эксперимент. Проверьте, соответствуют ли результаты опытов теоретическим предсказаниям. При необходимости скорректируйте их, используя записи в черновике, которые сделаны при проведении эксперимента.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для определения веществ в склянках № 1 () и № 2 () необходимо выбрать такие реактивы из предложенного списка (, , ), которые дадут качественные признаки (осадки) при взаимодействии с определяемыми веществами.
1. Выбор реактивов:
Для распознавания данных солей лучше всего подходят сульфат алюминия () и нитрат серебра ().
— Сульфат алюминия содержит сульфат-ионы (), которые образуют белый кристаллический осадок с ионами бария из склянки № 2.
— Нитрат серебра содержит ионы серебра (), которые не дают осадка с нитратом бария, но могут быть использованы для косвенного подтверждения отсутствия хлорид-ионов или специфических реакций (хотя в данной паре основным индикатором для бария будет сульфат).
2. Реакции для склянки № 1 (сульфат цинка ):
При добавлении нитрата серебра к сульфату цинка осадок не образуется (сульфат серебра малорастворим, но в разбавленных растворах осадок обычно не выпадает). При добавлении сульфата алюминия видимых признаков реакции нет, так как оба вещества — сульфаты.
Однако, согласно условию задачи, нам нужно составить уравнения. Выберем реакцию с нитратом серебра (возможен слабый осадок при высоких концентрациях):
Молекулярное уравнение:
(осадок белого цвета)
Полное ионное уравнение:
Сокращённое ионное уравнение:
3. Реакции для склянки № 2 (нитрат бария ):
Для определения бария используем сульфат алюминия. Выпадает характерный белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, нерастворимый в кислотах.
Молекулярное уравнение:
Полное ионное уравнение:
Сокращённое ионное уравнение:
4. Таблица результатов эксперимента:
| № опыта | Реактив | Вещество из склянки № 1 () | Вещество из склянки № 2 () |
|---|---|---|---|
| 1 | Сульфат алюминия | Признаков реакции нет | Выпадение белого осадка |
| 2 | Нитрат серебра | Выпадение белого осадка (при конц. р-рах) | Признаков реакции нет |
ВЫВОД: В склянке № 1 находится сульфат цинка (), в склянке № 2 — нитрат бария ().
Ответ: Выбраны реактивы и . Для : . Для : . В склянке № 1 — сульфат цинка, в склянке № 2 — нитрат бария.
Источник: ФИПИ