Інші завдання дивись тут... 

Експериментальна задача 1

З’ясуйте, між розчинами яких речовин відбудеться реакція йонного обміну. Поясніть отримані результати. Підтвердіть пояснення відповідними молекулярними та йонними рівняннями реакцій.

Варіант 1:

а) магній хлорид і кальцій нітрат; Не відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів чи неелектролітів, а обидва продукти цієї реакції добре розчинні у воді, тобто є сильними електролітами.

MgCl₂ + Ca(NO₃)₂ = Mg(NO₃)₂ + CaCl₂

Mg²⁺ + 2Cl^- + Ca²⁺ + 2NO₃^- = Mg²⁺ + 2NO₃^- + Ca²⁺ + 2Cl^-

б) магній хлорид й арґентум (І) нітрат. Відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів. 

MgCl₂ + 2AgNO₃ = Mg(NO₃)₂ + 2AgCl↓

Mg²⁺ + 2Cl^- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- = Mg²⁺ + 2NO₃^- + 2AgCl↓

2Ag⁺ + 2Cl^- = 2AgCl↓

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

 

Варіант 2: а) магній сульфат і барій нітрат; Відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів. 

MgSO₄ + Ba(NO₃)₂ = Mg(NO₃)₂ + BaSO₄↓

Mg²⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2NO₃^- = Mg²⁺ + 2NO₃^- + BaSO₄↓

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

б) калій нітрат і натрій карбонат. Не відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів чи неелектролітів, а обидва продукти цієї реакції добре розчинні у воді, тобто є сильними електролітами.

2KNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + K₂CO₃

2K⁺ + 2NO₃^- + 2Na⁺ + CO₃^2- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + CO₃^2- 

 

Варіант 3: а) ферум (ІІІ) хлорид й ортофосфатна кислота; Відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів.

FeCl₃ + H₃PO₄ = FePO₄↓ + 3HCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3H⁺ + PO₄^3- = FePO₄↓ + 3H⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + PO₄^3- = FePO₄↓

б) ферум (ІІІ) хлорид і нітратна кислота. Не відбудеться.

Суть реакцій йонного обміну полягає у зв’язуванні йонів з утворенням слабких електролітів чи неелектролітів, а обидва продукти цієї реакції добре розчинні у воді, тобто є сильними електролітами.

FeCl₃ + 3HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3HCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3H⁺ + 3NO₃^- = Fe³⁺ + 3NO₃^- + 3H⁺ + 3Cl 

 

Експериментальна задача 2

За допомогою реакції йонного обміну добудьте зазначені речовини. Обґрунтуйте вибір реагентів. Складіть відповідні молекулярні та йонні рівняння реакцій.

Варіант 1. Карбон (ІV) оксид. Сильна кислота витісняє слабшу (карбонатну) кислоту з розчину її солі. Слабка карбонатна кислота є нестійкою і розкладається на карбон (IV) оксид і воду.

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + H₂O + CO₂↑

2H⁺ + CO₃^2- = H₂O + CO₂↑

Варіант 2. Ферум (ІІІ) гідроксид. Нерозчинні у воді основи добувають дією лугу на розчини їх солей.

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + 3OH = Fe(OH)₃↓

Варіант 3. Кальцій ортофосфат. 

3СaCl₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl

3Сa²⁺ + 6Cl^- + 6Na⁺ + 2PO₄^3- = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6Na⁺+ 6Cl^-

3Сa²⁺ + 2PO₄^3- = Ca₃(PO₄)₂↓

 

Експериментальна задача 3

Здійсніть реакції йонного обміну за поданими схемами. Обґрунтуйте вибір реагентів. Складіть відповідні молекулярні та йонні рівняння реакцій.

Варіант 1. Натрій гідроксид -> натрій сульфат -> натрій хлорид.

NaOH -> Na₂SO₄ -> NaCl

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

2Na⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2Na⁺ + SO₄^2- + H₂O

2H⁺ + 2OH^- = H₂O

 

Na₂SO₄ + BaCl₂ = 2NaCl + BaSO₄↓

2Na⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + BaSO₄↓

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

 

Варіант 2. Хлоридна кислота -> натрій хлорид -> натрій нітрат.

HCl -> NaCl -> NaNO₃

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

 

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl↓

Na⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- = Na⁺ + NO₃^- + AgCl↓

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

 

Варіант 3. Купрум (ІІ) сульфат -> купрум (ІІ) хлорид -> купрум (ІІ) гідроксид.

CuSO₄ -> CuCl₂ -> Cu(OH)₂

CuSO₄ + BaCl₂ = CuCl₂ + BaSO₄↓

Cu²⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = Cu²⁺ + 2Cl^- + BaSO₄↓

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓

 

CuCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Cu(OH)₂↓

Cu²⁺ + 2Cl^- + 2Na⁺ + 2OH^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + Cu(OH)₂↓

Cu²⁺ + 2OH- = Cu(OH)₂↓

 

Експериментальна задача 4

Розпізнайте кожну з трьох речовин, розчини яких містяться у пробірках без підписів. Складіть відповідні молекулярні та йонні рівняння реакцій.

Варіант 1. Барій хлорид, арґентум (І) нітрат, хлоридна кислота.

І спосіб

Вміст кожної пробірки розділяємо на дві порції.

Проведені дії	ПРОБІРКА  №1	ПРОБІРКА №2	ПРОБІРКА №3
1. Додаємо індикатор: лакмус	змін не  спостерігаємо	змін не спостерігаємо	червоний колір
2. Додаємо розчину аргентум (І) нітрату	білий сирнистий осад AgCl, що не розчиняється у сильних кислотах: BaCl2+2AgNO3=Ba(NO3)2+2AgCl↓   Ba2++2Cl-+2Ag++2NO3-= = Ba2++2NO3-+2AgCl↓   2Ag+ + 2Cl- = 2AgCl↓   Ag+ + Cl- = AgCl↓	змін не спостерігаємо	-
ВИСНОВОК	BaCl2	AgNO3	HCl

Варіант 2. Алюміній сульфат, сульфатна кислота, калій гідроксид.

І спосіб

Вміст кожної пробірки розділяємо на дві порції.

Проведені дії	ПРОБІРКА №1	ПРОБІРКА №2	ПРОБІРКА №3
1. Додаємо розчину лугу: КOH	білий сирнистий  осад AgCl, що не  розчи- няється у сильних кислотах: Al2(SO4)3+6KOH= =2Al(OH)3↓+3K2SO4   2Al3++3SO42-+6K++6OH-= =2Al(OH)3↓+6K++3SO42-   2Al3++ 6OH-= 2Al(OH)3↓ Al3++ 3OH-= Al(OH)3↓	змін не спостерігаємо	змін не спостерігаємо
2. Додаємо розчину лугу: Ba(OH)2	-	білий осад BaSO4, що не розчиняється у сильних кислотах H2SO4+Ba(OH)2= = BaSO4↓+H2O   2H++SO42-+Ba2++2OH-= = BaSO4↓ + H2O	змін не спостерігаємо
ВИСНОВОК	Al(OH)2	H2SO4	KOH

ІІ спосіб

Проведені дії	ПРОБІРКА №1	ПРОБІРКА №2	ПРОБІРКА №3
Додаємо індикатор: лакмус	змін не спостерігаємо	чорвоний колір	синій колір
	Al(OH)3	H2SO4	KOH

Варіант 3. Натрій силікат, натрій сульфат, натрій карбонат.

Проведені дії	ПРОБІРКА №1	ПРОБІРКА №2	ПРОБІРКА №3
Додаємо розчину сильної кислоти: хлоридної	драглистий осад: Na2SiO3 + 2HCl= =2NaCl + H2SiO3↓   2Na++SiO32-+2H++2Cl-= =2Na++2Cl-+H2SiO3↓   2H++SiO32-= H2SiO3↓	змін не спостерігаємо	спостерігаємо виділення газу, що нагадує "закипання" рідини: Na2CO3 + 2HCl= =2NaCl+H2O+CO2↑   2Na++CO32-+2H++2Cl-= =2Na++2Cl-+H2O+CO2↑   2H++CO32-= H2O+CO2↑
	Na2SiO3	Na2SO4	Na2CO3

 

Експериментальна задача 5

Доведіть якісний склад поданих речовин. Обґрунтуйте вибір реагентів. Складіть відповідні молекулярні та йонні рівняння реакцій.

Варіант 1. Барій хлорид.

BaCl₂ = Ba²⁺ + 2Cl^-

Барій хлорид складається з катіонів Барію Ba²⁺ та хлорид-аніонів Cl^-. Для доведення його складу необхідно провести досліди, що виявлять наявність цих йонів.

Якісною реакцією на катіони Барію є сульфат-аніони SO₄^2-, при цьому утворюється білий осад BaSO₄↓, що не розчиняється у сильних кислотах. Отже, довести наявність катіонів Барію можна додаванням, наприклад,  розчину натрій сульфату.

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl

Ba²⁺ + 2Cl^- + 2Na⁺ + 2SO₄^2- = BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2Cl^-

Ba²⁺ + 2SO₄^2- = BaSO₄↓

Якісною реакцією на хлорид-аніони  є катіони Аргентуму Ag⁺, при цьому утворюється білий сирнистий осад AgCl↓, що не розчиняється у сильних кислотах. Отже, довести наявність хлорид-аніонів можна додаванням  розчину аргентум (I) нітрату.

BaCl₂ + 2AgNO₃ = Ba(NO₃)₂ + 2AgCl↓

Ba²⁺ + 2Cl^- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- = Ba²⁺ + 2NO₃^- + 2AgCl↓

2Ag+ + 2Cl- = 2AgCl↓

Ag+ + Cl- = AgCl↓

 

Варіант 2. Барій гідроксид.

Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH^-

Барій гідроксид складається з катіонів Барію Ba²⁺ та гідроксид-аніонів ОН^-. Для доведення його складу необхідно провести досліди, що виявлять наявність цих йонів.

Якісною реакцією на катіони Барію є сульфат-аніони SO₄^2-, при цьому утворюється білий осад BaSO₄↓, що не розчиняється у сильних кислотах. Отже, довести наявність катіонів Барію можна додаванням, наприклад,  розчину натрій сульфату.

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaOH

Ba²⁺ + 2OH^- + 2Na⁺ + 2SO₄^2- = BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2OHl^-

Ba²⁺ + 2SO₄^2- = BaSO₄↓

Завдяки наявності аніонів ОН^- розчини луги змінюють забарвлення індикаторів, наприклад, лакмусу. Оскільки лакмус стає синім, що відповідає лужному середовищу, то можна стверджувати про наявність гідроксид-аніонів у розчині барій гідроксиду. 

 

Варіант 3. Сульфатна кислота.

H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-

Cульфатна кислота складається з катіонів Гідрогену Н⁺ та сульфат-аніонів SO₄^2-. Для доведення її складу необхідно провести досліди, що виявлять наявність цих йонів.

Завдяки наявності катіонів Гідрогену Н⁺ розчини кислот змінюють забарвлення індикаторів (окрім фенолфталеїну), наприклад, лакмусу. Оскільки лакмус стає  червоним, що відповідає кислому середовищу, то можна стверджувати про наявність катіонів Гідрогену  в розчині сульфатної кислоти. 

Якісною реакцією на сульфат-аніони SO₄^2- є катіони Барію Ва²⁺, при цьому утворюється білий осад BaSO₄↓, що не розчиняється у сильних кислотах. Отже, довести наявність сульфат-аніонів можна додаванням, наприклад,  розчину барій нітрату.

H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2HNO₃

2H⁺ + SO₄^2-+ Ba²⁺ + 2NO₃^- = BaSO₄↓ +  2H⁺ + 2NO₃^-

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄↓  

Інші завдання дивись тут...