Практическая работа по теме: Решение экспериментальных задач по теме «Важнейшие металлы и их соединения». Записать дату, тему, цель (изучить в ходе проведения экспериментов свойства металлов и их соединений), оборудование, ход работы: 1. В четырех пробирках даны следующие вещества в твердом виде: а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ. 2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество - сульфат алюминия. 3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй – раствор хлорида стронция, а в третьей – раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных вам веществ. 4. Запишите уравнения химический реакций по цепочке: Fe - FeCl2 - Fe(OH)2 - Fe(OH)3 - Fe(NO3)3 Вывод.

Решение: 1. Определение веществ в пробирках: * Хлорид магния (MgCl2): При добавлении раствора щелочи (например, гидроксида натрия NaOH) образуется белый осадок гидроксида магния. $$MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl$$ * Гидроксид натрия (NaOH): Это щелочь, и её можно определить по реакции нейтрализации с кислотой или по изменению цвета индикатора (например, фенолфталеин становится малиновым в щелочной среде). * Карбонат натрия (Na2CO3): При добавлении кислоты (например, соляной HCl) выделяется углекислый газ. $$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$$ * Нитрат натрия (NaNO3): Не дает видимых реакций с большинством реагентов в обычных условиях. Для его идентификации можно провести реакцию с концентрированной серной кислотой и медной стружкой, при нагревании выделяется бурый газ (оксид азота (IV)). $$2NaNO_3 + H_2SO_4 + Cu \xrightarrow{t^o} CuSO_4 + 2HNO_3 + 2NaNO_3$$ $$2HNO_3 + Cu \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$$ 2. Доказательство наличия сульфата алюминия (Al2(SO4)3): * Реакция с гидроксидом натрия (NaOH): При добавлении небольшого количества NaOH образуется белый, студенистый осадок гидроксида алюминия, который растворяется в избытке щелочи. $$Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$$ $$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$$ * Реакция с хлоридом бария (BaCl2): Выпадает белый осадок сульфата бария, нерастворимый в кислотах. $$Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2AlCl_3$$ 3. Определение растворов: * Хлорид натрия (NaCl): Не дает характерных осадков с обычными реагентами. Можно использовать как эталон для сравнения. * Хлорид стронция (SrCl2): При добавлении раствора сульфата (например, серной кислоты H2SO4 или сульфата натрия Na2SO4) выпадает белый осадок сульфата стронция. $$SrCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow SrSO_4\downarrow + 2NaCl$$ * Хлорид алюминия (AlCl3): При добавлении щелочи (например, NaOH) образуется белый осадок гидроксида алюминия, растворимый в избытке щелочи. $$AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl$$ $$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$$ 4. Уравнения реакций по цепочке: 1. $$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$$ (Взаимодействие железа с соляной кислотой) 2. $$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + 2NaCl$$ (Получение гидроксида железа (II)) 3. $$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow$$ (Окисление гидроксида железа (II) до гидроксида железа (III)) 4. $$Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$$ (Взаимодействие гидроксида железа (III) с азотной кислотой) Вывод: В ходе работы были изучены характерные химические свойства важнейших металлов и их соединений. Экспериментально подтверждены способы идентификации веществ с использованием качественных реакций. Получены навыки написания уравнений химических реакций, отражающих свойства изученных веществ.