Практическая работа 3. Вариант 2, страница 199 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

Вариант 3

Задача 1. Определите при помощи качественных реакций выданные вам в пронумерованных пробирках вещества: карбонат натрия, хлорид натрия. Составьте уравнения соответствующих химических реакций в молекулярной и ионной формах.

Задача 2. Докажите, что в растворе серной кислоты содержатся ионы водорода и сульфат-ионы. Составьте уравнения соответствующих химических реакций в молекулярной и ионной формах.

Задача 3. Осуществите практически химические превращения:

$$Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \rightarrow CO_2$$

Составьте уравнения соответствующих химических реакций в молекулярной и ионной формах.

Задача 1.

Чтобы определить вещества в пронумерованных пробирках, необходимо использовать качественные реакции на анионы: карбонат-ион ($CO_3^{2-}$) и хлорид-ион ($Cl^{-}$).

1. Качественная реакция на карбонат-ион. В обе пробирки добавляем раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$). В пробирке, где наблюдается выделение газа (вскипание), находится карбонат натрия. Это выделяется углекислый газ ($CO_2$).

Молекулярное уравнение:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

2. Качественная реакция на хлорид-ион. В обе пробирки добавляем раствор нитрата серебра ($AgNO_3$). В пробирке, где выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$), нерастворимый в кислотах, находится хлорид натрия.

Молекулярное уравнение:

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$

Ответ: Для определения карбоната натрия используется сильная кислота (например, $HCl$), признак реакции - выделение газа. Для определения хлорида натрия используется нитрат серебра ($AgNO_3$), признак реакции - выпадение белого творожистого осадка.

Задача 2.

Чтобы доказать наличие в растворе серной кислоты ионов водорода ($H^+$) и сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$), нужно провести качественные реакции на эти ионы.

1. Доказательство наличия ионов водорода ($H^+$). Ионы водорода определяют кислую среду раствора. Для их обнаружения можно использовать индикатор, например, лакмус, который в кислой среде окрасится в красный цвет. Также можно добавить активный металл, стоящий в ряду напряжений до водорода, например, цинк ($Zn$). При этом будет наблюдаться выделение пузырьков газа (водорода).

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + Zn \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + H_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$2H^+ + Zn \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow$

2. Доказательство наличия сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$). Для обнаружения сульфат-ионов используют растворимые соли бария, например, хлорид бария ($BaCl_2$). При добавлении раствора хлорида бария к раствору серной кислоты выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария ($BaSO_4$), который не растворяется в кислотах.

Молекулярное уравнение:

$H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$

Полное ионное уравнение:

$2H^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

Ответ: Наличие ионов $H^+$ доказывается с помощью индикатора или активного металла (например, $Zn$). Наличие ионов $SO_4^{2-}$ доказывается с помощью растворимой соли бария (например, $BaCl_2$), при этом выпадает белый осадок $BaSO_4$.

Задача 3.

Для осуществления данных химических превращений необходимо провести следующие реакции:

1. Превращение $Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3$.

Для получения нерастворимого карбоната кальция ($CaCO_3$) из растворимого карбоната натрия ($Na_2CO_3$) необходимо добавить раствор растворимой соли кальция, например, хлорида кальция ($CaCl_2$).

Молекулярное уравнение:

$Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + Ca^{2+} + 2Cl^- \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow$

2. Превращение $CaCO_3 \rightarrow CO_2$.

Для получения углекислого газа ($CO_2$) из карбоната кальция ($CaCO_3$) необходимо подействовать на него сильной кислотой, например, соляной ($HCl$).

Молекулярное уравнение:

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $CaCO_3$ - нерастворимое вещество):

$CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$CaCO_3 + 2H^+ \rightarrow Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ:

1. $Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl$

2. $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$