ГДЗ по Химии 8 Класс Лабораторная работа 19 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Налейте в пробирку 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте к нему 1—2 капли фенолфталеина. Что наблюдаете? Объясните, какие частицы в растворе гидроксида натрия вызвали изменение окраски индикатора.

К раствору щёлочи с фенолфталеином добавляйте по каплям соляную кислоту, перемешивая содержимое пробирки. Что вы наблюдаете? Объясните, образование какого вещества привело к изменению окраски индикатора. Потрогайте пробирку, в которой проводили реакцию. Сделайте вывод о её тепловом эффекте.

С помощью пипетки поместите 1—2 капли раствора из пробирки на стеклянную или фарфоровую пластину и выпарьте. Что наблюдаете?

Получите нерастворимое основание — гидроксид железа (III): налейте в пробирку 1 мл раствора сульфата железа (III) и добавьте к нему 3—4 капли раствора гидроксида калия.
Добавьте в пробирку с гидроксидом железа (III) 1—2 мл соляной кислоты. Что вы наблюдаете?

Поместите 1—2 капли полученного раствора на стеклянную или фарфоровую пластину и выпарьте.

Рассмотрите образовавшиеся кристаллы. Отметьте их цвет.

Составьте молекулярные и ионные уравнения проделанных реакций.

1. Реакция гидроксида натрия с фенолфталеином:

При добавлении нескольких капель фенолфталеина к раствору гидроксида натрия наблюдается малиновая окраска. Это свидетельствует о наличии в растворе ионов OH⁻ и щелочной среды:
\(
\text{NaOH} \to \text{Na⁺} + \text{OH⁻}
\)

2. Нейтрализация щёлочи соляной кислотой:

Добавление соляной кислоты к раствору NaOH вызывает реакцию нейтрализации. Ионы OH⁻ соединяются с H⁺, образуя молекулы воды, а раствор теряет окраску и становится бесцветным:
\(
\text{NaOH} + \text{HCl} → \text{NaCl} + \text{H₂O}
\)
\(
\text{OH⁻} + \text{H⁺} → \text{H₂O}
\)
Эта реакция сопровождается выделением тепла (экзотермическая), поэтому пробирка становится тёплой.

Если капнуть раствор на стеклянную или фарфоровую пластину и выпарить, вода испарится, а на поверхности останется белый осадок — хлорид натрия.

3. Получение гидроксида железа (III):

При смешивании раствора сульфата железа (III) с раствором гидроксида натрия образуется осадок коричневого цвета — это гидроксид железа (III):
\(
\text{Fe₂(SO₄)₃} + 6\text{NaOH} → 2\text{Fe(OH)₃↓} + 3\text{Na₂SO₄}
\)
\(
\text{Fe³⁺} + 3\text{OH⁻} → \text{Fe(OH)₃↓}
\)

4. Растворение гидроксида железа (III) в кислоте:

Если добавить в пробирку соляную кислоту, осадок гидроксида железа растворится. Это происходит из-за образования растворимого хлорида железа (III):
\(
\text{Fe(OH)₃↓} + 3\text{HCl} → \text{FeCl₃} + 3\text{H₂O}
\)
\(
\text{Fe(OH)₃↓} + 3\text{H⁺} → \text{Fe³⁺} + 3\text{H₂O}
\)

Если капнуть раствор на стекло и выпарить, вода испарится, а на поверхности останутся коричневые кристаллы хлорида железа (III).

1. Реакция гидроксида натрия с фенолфталеином

Что наблюдаем:
При добавлении фенолфталеина в раствор гидроксида натрия, он приобретает малиновую окраску. Это явление связано с тем, что фенолфталеин является индикатором pH. В щелочной среде (содержит ионы гидроксида \( \text{OH}^- \)) фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет.

Молекулярное уравнение:

\(
\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-
\)

Объяснение:

— В растворе гидроксида натрия происходит диссоциация, образуются ионы \( \text{OH}^- \), которые создают щелочную среду. Это подтверждается изменением окраски индикатора.
— При добавлении фенолфталеина в раствор с ионами \( \text{OH}^- \) индикатор приобретает малиновый цвет, так как фенолфталеин в щелочной среде изменяет свою структуру и цвет.

2. Нейтрализация щёлочи соляной кислотой

Что наблюдаем:
Добавление соляной кислоты (HCl) к раствору NaOH приводит к нейтрализации, в результате которой раствор становится бесцветным, а в пробирке выделяется тепло. Окраска индикатора исчезает, так как кислота нейтрализует щелочь, превращая раствор в нейтральный.

Молекулярное уравнение:

\(
\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}
\)

Ионное уравнение:

\(
\text{OH}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{O}
\)

Объяснение:

— В реакции соляной кислоты с гидроксидом натрия происходит нейтрализация, при которой ионы гидроксида \( \text{OH}^- \) связываются с ионами водорода \( \text{H}^+ \) из кислоты, образуя воду. Вследствие этого раствор теряет малиновую окраску, так как щелочная среда нейтрализована.
— Эта реакция является экзотермической (выделяется тепло), что также отражается в том, что пробирка становится теплой.

Выпаривание раствора на пластине:

— После того как раствор стал бесцветным, его можно капнуть на стекло или фарфоровую пластину и выпарить воду. На поверхности останется белый осадок — хлорид натрия (\( \text{NaCl} \)), так как вода испарится, а соль (NaCl) не испаряется при обычной температуре.

3. Получение гидроксида железа (III)

Что наблюдаем:
Когда раствор сульфата железа (III) (\( \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 \)) смешивается с раствором гидроксида натрия, образуется осадок коричневого цвета — гидроксид железа (III) (\( \text{Fe(OH)}_3 \)).

Молекулярное уравнение:

\(
\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \rightarrow 2\text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{Na}_2\text{SO}_4
\)

Ионное уравнение:

\(
\text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^- \rightarrow \text{Fe(OH)}_3\downarrow
\)

Объяснение:

— Сульфат железа (III) при добавлении гидроксида натрия даёт осадок гидроксида железа (III), который имеет коричневый цвет. Это объясняется тем, что ионы железа (\( \text{Fe}^{3+} \)) реагируют с ионами гидроксида \( \text{OH}^- \) и образуют нерастворимый осадок \( \text{Fe(OH)}_3 \).

4. Растворение гидроксида железа (III) в кислоте

Что наблюдаем:
Когда в пробирку с гидроксидом железа (III) добавляется соляная кислота, осадок растворяется, образуя растворимый хлорид железа (III) (\( \text{FeCl}_3 \)).

Молекулярное уравнение:

\(
\text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O}
\)

Ионное уравнение:

\(
\text{Fe(OH)}_3\downarrow + 3\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O}
\)

Объяснение:

— Гидроксид железа (III) растворяется в кислой среде, образуя растворимый хлорид железа (III) (\( \text{FeCl}_3 \)), который растворяется в воде. Это происходит из-за того, что ионы водорода (\( \text{H}^+ \)) из кислоты нейтрализуют гидроксиды, растворяя осадок.

Выпаривание раствора на пластине:

— Если капнуть раствор на стекло или фарфоровую пластину и выпарить, то на поверхности останутся кристаллы хлорида железа (III) — \( \text{FeCl}_3 \). Эти кристаллы имеют коричневый цвет, что подтверждает присутствие железа в растворе.

Итог:

— Гидроксид натрия в щелочной среде окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет, и эта окраска исчезает при нейтрализации кислотой.
— Реакция неутрализации сопровождается выделением тепла, что можно почувствовать при прикосновении к пробирке.
— Гидроксид железа (III) образуется при добавлении гидроксида натрия в раствор сульфата железа (III).
— Растворение гидроксида железа (III) происходит при добавлении соляной кислоты, образуя растворимый хлорид железа (III), который можно подтвердить кристаллами при выпаривании.