Вариант 1. 1. Докажите опытным путём состав: а) серной кислоты; б) хлорида железа(III). 2. Испытайте растворы хлорида калия, карбоната калия и хлорида цинка раствором индикатора или индикаторной бумагой и объясните результаты испытаний. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза. 3. Практически осуществите следующие превращения: CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO → CuCl₂ → Cu. Оформите отчёт о наблюдениях и условиях проведения реакций. Запишите уравнения реакций с участием электролитов в молекулярной и ионной формах. Реакции с участием простых веществ рассмотрите как окислительно-восстановительные.

1. Получение веществ

а) Серная кислота. В демонстрационном опыте серную кислоту можно получить взаимодействием оксида серы(VI) с водой:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄.

Наличие кислоты проверяют индикатором: синяя лакмусовая бумага краснеет. Опыт с SO₃ опасен и проводится только учителем в оборудованной лаборатории. В обычных условиях подходящий безопасный опыт выполняют с разбавленным раствором уже имеющейся серной кислоты, подтверждая кислую среду индикатором.

б) Хлорид железа(III). Получить его можно действием соляной кислоты на оксид железа(III):

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O.

Ионное уравнение: Fe₂O₃ + 6H⁺ → 2Fe³⁺ + 3H₂O. Красно-бурый оксид растворяется, образуется раствор соли железа(III).

2. Гидролиз солей и испытание индикатором

Хлорид калия образован сильной кислотой и сильным основанием, поэтому практически не гидролизуется. Раствор нейтральный: универсальный индикатор показывает зелёный цвет.

Карбонат калия образован сильным основанием и слабой кислотой; гидролизуется анион, поэтому среда щелочная. Индикаторная бумага показывает щелочную окраску.

Молекулярное уравнение: K₂CO₃ + H₂O ⇌ KHCO₃ + KOH.

Сокращённое ионное уравнение: CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻.

Хлорид цинка образован слабым основанием и сильной кислотой; гидролизуется катион, поэтому среда кислая. Индикаторная бумага показывает кислую окраску.

Молекулярное уравнение первой ступени: ZnCl₂ + H₂O ⇌ ZnOHCl + HCl.

Сокращённое ионное уравнение: Zn²⁺ + H₂O ⇌ ZnOH⁺ + H⁺.

3. Цепочка превращений

1. К раствору CuSO₄ добавляют раствор щёлочи, например NaOH. Появляется голубой осадок Cu(OH)₂.

   Молекулярное уравнение: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄.

   Сокращённое ионное: Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓.

2. Осадок нагревают; он чернеет, образуется CuO.

   Cu(OH)₂ →[нагревание] CuO + H₂O.

3. К чёрному оксиду меди(II) добавляют соляную кислоту. Осадок растворяется.

   Молекулярное уравнение: CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O.

   Сокращённое ионное: CuO + 2H⁺ → Cu²⁺ + H₂O.

4. К раствору CuCl₂ добавляют цинк. На цинке выделяется красно-бурая медь.

   Молекулярное уравнение: Zn + CuCl₂ → ZnCl₂ + Cu.

   Сокращённое ионное: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu.

   Это окислительно-восстановительная реакция: Zn⁰ − 2e⁻ → Zn²⁺; Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu⁰. Цинк окисляется, ионы меди восстанавливаются.

Работают в защитных очках; растворы кислот и щёлочей используют осторожно. Нагревание проводят с соблюдением правил лабораторной безопасности.