ГДЗ по Химии 8 Класс Лабораторная работа 20 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

В пробирку поместите немного (объёмом со спичечную головку) порошка оксида меди (II). Отметьте цвет вещества.

Налейте в пробирку с оксидом меди (II) 1—2 мл раствора серной кислоты. Для ускорения реакции слегка нагрейте (не доводя до кипения) содержимое пробирки. Что наблюдаете?

Поместите на стеклянную пластину 1—2 капли полученного раствора, используя стеклянную палочку или пипетку, и выпарьте его. Что наблюдаете?

Напишите молекулярное и ионные уравнения реакции оксида меди (II) с серной кислотой.

При нагревании серной кислоты с оксидом меди, имеющим чёрный цвет, происходит его растворение и образование раствора голубого цвета:

\(
\text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 → \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O}
\)

\(
\text{CuO} + 2\text{H}^+ → \text{Cu}^{2+} + \text{H}_2\text{O}
\)

Если нанести каплю полученного раствора на стеклянную пластину и выпарить, образуются голубые кристаллы — гидратированный сульфат меди.

При дальнейшем нагревании эти кристаллы теряют воду и становятся белыми, превращаясь в безводный сульфат меди.

Цель эксперимента:
Изучить реакцию оксида меди (II) с серной кислотой, наблюдать изменения цвета и физические свойства продуктов реакции.

Ход работы

1. Помещение оксида меди (II) в пробирку

— Что делаем:
В пробирку помещают небольшое количество порошка оксида меди (II) (примерно объёмом со спичечную головку).

— Наблюдение:
Порошок имеет чёрный цвет. Это характерный цвет оксида меди (CuO), который является твёрдым веществом.

2. Добавление серной кислоты и нагревание

— Что делаем:
В пробирку с оксидом меди (II) добавляют 1–2 мл раствора серной кислоты (H₂SO₄). Для ускорения реакции пробирку слегка нагревают, но не доводят до кипения.

— Наблюдение:
При нагревании чёрный порошок оксида меди растворяется, и образуется однородный раствор голубого цвета.
Это происходит из-за образования сульфата меди (II) (CuSO₄), который окрашивает раствор в характерный голубой цвет.

— Объяснение:
Реакция между оксидом меди (II) и серной кислотой протекает по следующему уравнению:
Молекулярное уравнение:
\(
\text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 → \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O}
\)

Здесь:

• CuO — оксид меди (II), твёрдое вещество чёрного цвета.
• H₂SO₄ — серная кислота, жидкость.
• CuSO₄ — сульфат меди (II), который растворяется в воде, образуя голубой раствор.
• H₂O — вода, образующаяся в результате реакции.

Ионное уравнение:
В растворе серная кислота диссоциирует на ионы:
\(
\text{H}_2\text{SO}_4 → 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-}
\)
Реакция протекает между ионами H⁺ и CuO:
\(
\text{CuO} + 2\text{H}^+ → \text{Cu}^{2+} + \text{H}_2\text{O}
\)
В результате образуются ионы Cu²⁺, которые придают раствору голубой цвет.

3. Выпаривание полученного раствора

— Что делаем:
С помощью стеклянной палочки или пипетки наносят 1–2 капли полученного раствора на стеклянную или фарфоровую пластину. Затем раствор выпаривают.

— Наблюдение:
После испарения воды на пластине остаются голубые кристаллы. Это кристаллогидрат сульфата меди (\(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\)).

— Объяснение:
При испарении воды молекулы сульфата меди связываются с молекулами воды, образуя кристаллогидрат. Именно вода в составе кристаллов придаёт им голубой цвет.

4. Дальнейшее нагревание кристаллов

— Что делаем:
Если продолжить нагревать кристаллы на пластине, они теряют воду.

— Наблюдение:
Голубые кристаллы становятся белыми. Это связано с переходом гидратированного сульфата меди (\(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\)) в безводный сульфат меди (\(\text{CuSO}_4\)).

— Объяснение:
При нагревании происходит удаление молекул воды из кристаллов:
\(
\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O} → \text{CuSO}_4 + 5\text{H}_2\text{O}
\)
Безводный сульфат меди имеет белый цвет, так как в его структуре отсутствуют молекулы воды, которые отвечают за голубую окраску.

Выводы

1. Оксид меди (II) реагирует с серной кислотой при нагревании, образуя раствор сульфата меди (II) голубого цвета.
2. При выпаривании раствора образуются голубые кристаллы гидратированного сульфата меди (\(\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}\)).
3. При дальнейшем нагревании эти кристаллы теряют воду и превращаются в белый безводный сульфат меди (\(\text{CuSO}_4\)).