І варіант
Завдання 1 Проведіть дослідження, за допомогою якого можна розпізнати розчини солей Калію: калій хлорид, калій карбонат, калій сульфат, калій ортофосфат. Складіть рівняння реакцій, укажіть ознаки їхнього перебігу.
Розділяємо вмістиме пробірок на 3 порції.
1 порція (реагент AgNO3). Якісною реакцією на аніони Cl- і PO43- є катіони Ag+, що містяться в розчині аргентум (І) нітрату. При наявності хлоридів утворюється білий сирнистий осад, а при наявності ортофосфатів ― жовтий осад. Отже, у цих пробірках містяться калій хлорид і калій ортофосфат.
KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl↓
K+ + Cl- + Ag+ + NO3- = K+ + NO3- + AgCl↓
Ag+ + Cl- = AgCl↓ ― білий сирнистий осад
----------------------------------------------
K3PO4 + 3AgNO3 = 3KNO3 + Ag3PO4↓
3K+ + PO43- + 3Ag+ + 3NO3- = 3K+ + 3NO3- + Ag3PO4↓
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓ ― жовтий осад
2 порція (реагент HCl). Якісною реакцією на аніони СО32- є катіони Н+, що містяться в розчині cильної кислоти, наприклад, хлоридної. Виділяється вуглекислий газ СО2. Отже, у цій пробірці міститься калій карбонат.
K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2↑
2K+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2K+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑
3 порція (реагент BaCl2). Якісною реакцією на аніони SO42- є катіони Ba2+, що містяться в розчині солей Барію, наприклад, барій хлориду. Утворюється білий осад, що не розчиняється в сильних кислотах. Отже, у цій пробірці міститься калій сульфат.
K2SO4 + BaCl2 = 2KCl + BaSO4↓
2K+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2K+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ ― білий осад
Завдання 2 Дослідіть взаємодію між запропонованими речовинами, складіть рівняння реакцій, укажіть умови їхнього перебігу:
а) натрій гідроксидом і сульфатною кислотою;
Це реакція нейтралізації, тому індикатор лужного середовища набуває кольору нейтрального середовища. До розчину натрій гідроксиду додаємо фенолфталеїн, розчин набуває малинового кольору. При доливанні кислоти, спостерігаємо знебарвлення розчину.
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
б) натрій сульфітом і хлоридною кислотою;
Реакція пришвидшується при нагріванні.
Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S↑ - газ із характерним задушливим запахом тухлих яєць
в) ферум (ІІ) хлоридом і калій гідроксидом.
FeCl2 + 2KOH = 2KCl + Fe(OH)2↓ ― білувато-зелений осад
Завдання 3 Здійсніть експериментально перетворення за схемами, описуючи ваші спостереження, зробіть висновки про взаємозв’язки між речовинами:
а) Сu → CuO → CuCl2 → AgCl;
1. При нагріванні міді утворюється оксид міді у вигляді порошку чорного кольору:
2Cu + O2 = 2CuO
2. Основні оксиди реагують з кислотами. Утворюється розчинна сіль СuCl2, розчин набуває зелено-синього забарвлення:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
3. Солі у розчині реагують між собою з утворенням осаду:
CuCl2 + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2AgCl↓ ― білий сирнистий осад
б) СаСО3→ Са(НСО3)2→ СаСО3→ Са(NO3)2.
1. Розчинений у воді вуглекислий газ взаємодіє з вапняком, утворюючи розчинні гідрогенкарбонати:
CaCO3↓+ H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
2. При нагріванні кальцій гідрогенкарбонат перетворюється на кальцій карбонат, спостерігаємо утворення осаду і виділення вуглекислого газу:
Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+ H2O + CO2↑
3. Карбонати реагують з сильною кислотою, з утворенням нової солі і виділенням вуглекислого газу:
CaCO3↓+ 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
ВИСНОВОК: у результаті хімічних перетворень речовини одного класу перетворюються на речовини іншого, тобто між класами сполук існують взаємозв'язки. Про хімічні перетворення свідчать ознаки реакцій: зміна кольору, утворення осаду чи газу.