Практическая работа № 1. Решение экспериментальных задач по теме «Электролитическая диссоциация». Первый вариант выполняет из каждой задачи пример а, второй — пример б. 1. Проделайте реакции между растворами: а) Na₂CO₃ и HNO₃, NaOH и CuCl₂; б) K₂CO₃ и HCl, Fe₂(SO₄)₃ и NaOH. Напишите уравнения химических реакций в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде. 2. Пользуясь имеющимися реактивами, осуществите реакции, схемы которых приведены ниже: а) Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓; б) H⁺ + OH⁻ → H₂O. Напишите уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде. 3. Пользуясь имеющимися реактивами, получите: а) хлорид серебра; б) гидроксид меди (II). Напишите уравнение химической реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде. 4. Осуществите превращения: а) сульфат меди (II) → оксид меди (II); б) хлорид железа (III) → оксид железа (III). Напишите уравнение химической реакции. По итогам проведённых опытов заполните таблицу, сделайте вывод. Вариант 2: в пробирку с карбонатом калия прилили раствор соляной кислоты; в пробирку с сульфатом железа (III) прилили щёлочь; в пробирку с гидроксидом натрия добавили фенолфталеин и приливаем раствор серной кислоты; в пробирку с сульфатом меди (II) приливаем гидроксид натрия; в пробирку с хлоридом железа (III) приливаем гидроксид натрия, осадок нагреваем.

По указанию на листе для второго варианта выполняются подпункты б) заданий 1–4. В таблице ниже заполнены наблюдения и реакции для указанного варианта.

1б. Реакции между растворами

Карбонат калия и соляная кислота: выделение газа (углекислого газа) делает реакцию необратимой.

Молекулярное уравнение: \(\mathrm{K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow}\).

Полное ионное уравнение: \(\mathrm{2K^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow}\).

Сокращённое ионное уравнение: \(\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}\).

Сульфат железа (III) и гидроксид натрия: образуется бурый осадок гидроксида железа (III).

Молекулярное уравнение: \(\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4}\).

Полное ионное уравнение: \(\mathrm{2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-} + 6Na^+ + 6OH^- \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 6Na^+ + 3SO_4^{2-}}\).

Сокращённое ионное уравнение: \(\mathrm{Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow}\).

2б. Нейтрализация кислоты щёлочью

Для получения \(\mathrm{H^+}\) используют раствор серной кислоты, а для получения \(\mathrm{OH^-}\) — раствор гидроксида натрия. При полном взаимодействии:

Молекулярное уравнение: \(\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}\).

Полное ионное уравнение: \(\mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + 2H_2O}\).

Сокращённое ионное уравнение: \(\mathrm{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}\).

3б. Получение гидроксида меди (II)

Смешиваем растворы сульфата меди (II) и гидроксида натрия; выпадает голубой осадок.

Молекулярное уравнение: \(\mathrm{CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}\).

Полное ионное уравнение: \(\mathrm{Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}}\).

Сокращённое ионное уравнение: \(\mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}\).

4б. Получение оксида железа (III) из хлорида железа (III)

Сначала осаждаем гидроксид железа (III), затем нагреваем осадок:

\(\mathrm{FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl}\).

\(\mathrm{2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O}\).

Суммарное уравнение превращения: \(\mathrm{2FeCl_3 + 6NaOH \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 6NaCl + 3H_2O}\).

Таблица для варианта 2

Вывод: реакции в растворах электролитов протекают до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит (вода). Ионные уравнения показывают частицы, непосредственно участвующие в реакции; ионы, не изменяющиеся в ходе реакции, сокращаются.