Задание №23 — Первоначальные химические понятия
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с соляной кислотой и раствором гидроксида натрия, а также три реактива: растворы карбоната калия, хлорида бария и нитрата кальция.
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 соляной кислоты и гидроксида натрия из предложенного списка реактивов (растворы , , ) необходимо выбрать те, которые дадут видимый признак реакции (выпадение осадка или выделение газа) хотя бы с одним из определяемых веществ.
1. Выбор реактивов:
- Карбонат калия : при взаимодействии с соляной кислотой выделяется углекислый газ (пузырьки газа). С гидроксидом натрия реакция не идет (нет признаков).
- Нитрат кальция : при взаимодействии с гидроксидом натрия (в достаточной концентрации) может образоваться малорастворимый гидроксид кальция (белая муть/осадок), но более надежным признаком будет реакция с карбонатом калия. Однако по условию нам нужно выбрать два реактива для определения веществ в склянках.
Выберем карбонат калия () и нитрат кальция ().
2. Реакция для определения вещества в склянке № 1 (соляная кислота):
При добавлении карбоната калия к соляной кислоте наблюдается бурное выделение бесцветного газа без запаха.
Молекулярное уравнение:
Полное ионное уравнение:
Сокращенное ионное уравнение:
3. Реакция для определения вещества в склянке № 2 (гидроксид натрия):
Для подтверждения щелочной среды или наличия ионов можно использовать нитрат кальция. При смешивании растворов и образуется белый осадок (или сильная муть) гидроксида кальция.
Молекулярное уравнение:
Полное ионное уравнение:
Сокращенное ионное уравнение:
4. Таблица результатов эксперимента:
| № опыта | Реактив | Вещество из склянки № 1 (HCl) | Вещество из склянки № 2 (NaOH) |
|---|---|---|---|
| 1 | (карбонат калия) | Выделение бесцветного газа без запаха | Видимых признаков реакции нет |
| 2 | (нитрат кальция) | Видимых признаков реакции нет | Образование белого осадка (мути) |
ВЫВОД: В склянке № 1 находится соляная кислота (), в склянке № 2 — гидроксид натрия ().
Ответ: Выбраны реактивы и . В склянке № 1 — , признак: выделение газа. В склянке № 2 — , признак: выпадение белого осадка.
Источник: ФИПИ