Вправа 1 Поясніть, як ви розумієте поняття «експеримент», «шкільний хімічний експеримент».
Експеримент — цілеспрямований вплив на досліджуваний об’єкт для виявлення тих чи інших ознак, властивостей та процесів. Формує вміння спостерігати, аналізувати й робити висновки.
Шкільний хімічний експеримент передбачає проведення демонстраційних і лабораторних дослідів та практичних робіт. Його особливістю є розв’язування експериментальних задач.
Вправа 2 Охарактеризуйте типи експериментальних задач у хімії.
Це задачі на вивчення властивостей та розпізнавання, дослідження якісного складу й добування речовин, установлення генетичних зв’язків і пояснення спостережень. Для успішного розв’язання експериментальних задач треба знати якісні реакції на катіони й аніони.
Вправа 3 Установіть відповідність (позначено однаковим кольором) між катіонами й аніонами для якісного визначення речовин.
|
А Ba2+ Б Al3+ В Ca2+ Г Ag+ |
1 NO3– 2 CO32– 3 SO42– 4 OH– 5 PO43– |
Відповідь: А-3, Б-4, В-2, Г-5
Вправа 4 Установіть відповідність між катіонами, аніонами й ознаками реакцій для якісного визначення речовин.
|
А Ba2+ Б Cu2+ В Fe3+ Г Ag+ |
1 OH– 2 SO42- 3 Cl– 4 PO43– |
І жовтий осад ІІ бурий осад ІІІ білий нерозчинний у кислотах осад ІV синій осад |
Відповідь: А-2-ІІІ, Б-1-IV, В-1-IІ, Г-4-І
Вправа 5 Складіть рівняння реакцій взаємодії:
а) кальцій нітрату з натрій карбонатом;
Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaNO3
б) калій ортофосфату з аргентум(І) нітратом;
K3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4↓ + 3KNO3
в) барій хлориду з калій сульфатом;
BaCl2 + K2SO4 = BaSO4↓ + 2KCl
г) алюміній хлориду з натрій гідроксидом;
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl
ґ) калій сульфіду з аргентум(І) нітратом;
K2S + 2AgNO3 = 2KNO3 + Ag2S↓
д) цинк нітрату з натрій гідроксидом.
Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaNO3
Вправа 6 Барій нітрат кількістю речовини 0,3 моль повністю прореагував з натрій сульфатом. Обчисліть масу осаду, що утворився. Назвіть речовину, що випала в осад.
Відомо: v((Ba(NO3)2)=0,3 моль
Знайти: v(NaCl)-?, V(NH3)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,3 моль x г
Ba(NO3)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaNO3
1 моль 233 г
M((BaSO4)=233 г/моль, маса 1 моль=233 г
x=m(BaSO4)=0,3 моль • 233 г : 1 моль=69,9 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3
За рівнянням реакції v(Ba(NO3)2):v(BaSO4)=1:1, тому
v(BaSO4)=v(Ba(NO3)2)=0,3 моль
M((BaSO4)=233 г/моль
m(BaSO4)=v(BaSO4)•M(BaSO4)=0,3 моль•233 г/моль=69,9 г
Відповідь: 69,9 г барій сульфату
Вправа 7 Ферум (ІІІ) хлорид масою 18 г прореагував з натрій гідроксидом масою 12 г. Обчисліть масу та кількість речовини ферум (ІІІ) гідроксиду й масу утвореного натрій хлориду.
Відомо: m(FeCl3)=18 г, m(NaOH)=12 г
Знайти: m(Fe(OH)3)-?, v(Fe(OH)3)-?, m(NaCl)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
12 г х г у г z г
3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
120 г 162,5 г 107 г 175,5 г
M(NaOH)=40 г/моль, маса 1 моль=40 г, а маса 3 моль=120 г
M(FeCl3)=162,5 г/моль, маса 1 моль=162,5 г
M(Fe(OH)3)=107 г/моль, маса 1 моль=107 г
M(NaCl)=58,5 г/моль, маса 1 моль=58,5 г, а маса 3 моль=175,5 г
x=m(FeCl3)=12 г • 162,5 г : 120 г=16,25 г
Для повної взаємодії 12 г NaOH треба взяти FeCl3 масою 16,25 г, а за умовою задачі його маса становить 18 г, отже, ферум (III) хлорид — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою натрій гідроксиду.
у=m(Fe(OH)3)=12 г • 107 г : 120 г=10,7 г
z=m(NaCl)=12 г • 175,5 г : 120 г=17,55 г
v(Fe(OH)3)=m(Fe(OH)3):M(Fe(OH)3)=10,7 г : 107 г = 0,1 моль
ІІ спосіб
M(FeCl3)=162,5 г/моль, M(NaOH)=40 г/моль
v(FeCl3)=m(FeCl3):M(FeCl3)=18 г : 162,5 г/моль=0,11 моль
v(NaOH)=m(NaOH):M(NaOH)=12 г : 40 г/моль=0,3 моль
Записуємо рівняння реакції: 3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
За рівнянням реакції 3 моль NaOH реагує з 1 моль FeCl3, тому 1 моль NaOH реагує з утричі меншою кількістю речовини FeCl3. Отже, з 0,3 моль NaOH прореагує 0,1 моль FeCl3, але кількість речовини цієї солі становить 0,11 моль, отже, сіль взято в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними натрій гідроксиду.
За рівнянням реакції v(NaOH):v(Fe(OH)3):v(NaCl)=3:1:3, тому
v(Fe(OH)3)=v(NaOH):3=0,3 моль:3=0,1 моль
v(NaCl)=3•v(NaOH):3=3•0,3 моль:3=0,3 моль
M(Fe(OH)3)=107 г/моль, M(NaCl)=58,5 г/моль
m(Fe(OH)3)=v(Fe(OH)3)•M(Fe(OH)3)=0,1 моль•107 г/моль=10,7 г
m(NaCl)=v(NaCl)•M(NaCl)=0,3 моль•58,5 г/моль=17,55 г
Відповідь: 10,7 г і 0,1 моль Fe(OH)3; 17,55 г NaCl