Вариант 2. 1. Докажите опытным путём состав: а) гидроксида кальция; б) сульфата аммония. 2. Испытайте растворы нитрата натрия, карбоната натрия и нитрата цинка раствором индикатора или индикаторной бумагой и объясните результаты испытаний. Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза. 3. Практически осуществите превращения: Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → FeCl₂ → Fe(NO₃)₂.

1. Определение состава веществ

а) Гидроксид кальция, Ca(OH)₂. Для обнаружения гидроксид-ионов добавим индикатор: фенолфталеин окрасится в малиновый цвет. Это подтверждает щелочную среду и наличие OH⁻.

Чтобы обнаружить Ca²⁺, к другой порции раствора добавим раствор карбоната натрия. Выпадает белый осадок карбоната кальция:

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaOH.

Сокращённое ионное уравнение: Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓.

б) Сульфат аммония, (NH₄)₂SO₄. К порции раствора добавим щёлочь и нагреем. Выделяется аммиак, который можно обнаружить по запаху (не вдыхая его непосредственно) или влажной красной лакмусовой бумаге, синеющей от аммиака:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O.

Сокращённое ионное уравнение: NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O.

Для обнаружения SO₄²⁻ добавим раствор хлорида бария: образуется белый осадок сульфата бария.

(NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NH₄Cl.

Сокращённое ионное уравнение: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.

2. Гидролиз солей и действие индикатора

Универсальный индикатор покажет нейтральную среду раствора NaNO₃, щелочную — Na₂CO₃ и кислую — Zn(NO₃)₂. Нитрат натрия образован сильной кислотой и сильным основанием, поэтому практически не гидролизуется. Карбонат натрия гидролизуется по аниону, а нитрат цинка — по катиону.

Для NaNO₃: гидролиз не происходит; ионного уравнения гидролиза нет.

Для Na₂CO₃:

Na₂CO₃ + H₂O ⇄ NaHCO₃ + NaOH.

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

Для Zn(NO₃)₂:

Zn(NO₃)₂ + H₂O ⇄ ZnOHNO₃ + HNO₃.

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

3. Цепочка превращений

1. Железо реагирует с разбавленной серной кислотой: Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑. Сокращённое ионное уравнение: Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂↑.
2. К раствору сульфата железа(II) добавим раствор щёлочи: FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄. Сокращённое ионное уравнение: Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂↓.
3. К осадку гидроксида железа(II) добавим соляную кислоту: Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O. Сокращённое ионное уравнение: Fe(OH)₂ + 2H⁺ → Fe²⁺ + 2H₂O.
4. К раствору хлорида железа(II) добавим раствор нитрата серебра: FeCl₂ + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2AgCl↓. Сокращённое ионное уравнение: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓.