Сульфат цинка и натрия бария. §9. Реакции ионного обмена

1. Какие реакции называют качественными?
Те реакции, с помощью которых определяют наличие того или иного иона в растворе.

2. Даны растворы, содержащие ионы Ag+, SO42-,H+,I-. С помощью каких реакций можно определить эти растворы? Напишите уравнения соответствующих реакций.
Ответ :

индикаторы
изменение окраски

3. Даны растворы: а) сульфата цинка и нитрата бария; б) сульфата меди (II) и гидроксида калия; в) сульфата цинка, хлорида магния и орто-фосфата натрия; г) хлорида железа (III) и сульфата магния. При сливании каких растворов реакции обмена пойдут до конца и почему?
Ответ :
реакция пойдет до конца, т.к. выпадает в осадок.

Реакция идет до конца, т.к. выпадает в осадок.

в) Реакции идут до конца,т.к. нерастворимы.

Растворимая соль;
растворимая соль, значит, реакция
протекать не будет.

4. Даны схемы:

Составьте уравнения реакций в молекулярном виде.
Ответ: а) Молекулярное уравнение:

б)
в)

5. В раствор, содержащий 40 г сульфата меди (II), поместили железные опилки. Какие вещества образуются в результате реакции и какова их масса?
Решение
Запишем уравнение реакции:
Fe+CuSO 4 =FeSO 4 +Cu
теперь найдем, сколько моль соли вступит в реакцию
M(CuSO 4)=64+32+16*4=160г/моль
n(CuSO 4)=m/M=40г/160г/моль=0,25 моль
из уравнения видно, что 1 моль соли соответствует 1молю образующейся меди 1 молю сульфата железа, следовательно
n(FeSO 4)=n(Cu)=0,25 моль
теперь найдем массы продуктов реакции
m(FeSO 4)=0,25 моль*152г/моль=38г
m(Cu)=0,25 моль*64г/моль=16 г
6. К 20 г раствора, содержащего 5% сульфат меди, добавили гидроксид натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка.
Решение
1. Составляем уравнение образования осадка
CuSO 4 +2NaOH=Cu(OH) 2 +Na 2 SO 4
осадок Cu(OH) 2
2.находим сулфат меди (II) в растворе:
m(CuSO 4 в-ва)= m (р-ра)*w/100%=20*5/100=1г
3, находим количество сульфата меди:
n(CuSO 4)=m (CuSO 4)/M (CuSO 4)=1г/160г/моль=0,00625 моль
4, n(CuSO 4)=n (Cu (OH) 2)
5. находим массу осадка
m (Cu (OH) 2)=n (Cu (OH) 2)*М (Cu (OH) 2)=0,00625моль*98г/моль=0,6125г
Ответ : m (Cu (OH) 2)= 0,6125г

Тестовые задания
1. 1)
2. 1)
3. 2)

(Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, 1999 год),
задача №0
к главе «Лабораторные и практические работы ».

Задача 1. Различить растворы: а)Na 2 SO 4 ; б) NaCl; в)H 2 SO 4 ;

а) Действия : В пробирки со всеми растворами помещаем цинк. Наблюдения : В одной из пробирок происходит выделение газа. Уравнения реакции:

Выводы : В данной пробирке находится раствор серной кислоты, т. к. с металлом с выделением водорода может взаимодействовать только кислота. б) Действия : К оставшимся растворам добавляем хлорид бария. Наблюдения Уравнения реакции:

Выводы : В данной пробирке находится сульфат натрия. в) Действия : К оставшемуся раствору добавляем нитрат серебра. Наблюдения : Образуется белый осадок. Уравнения реакции:

Выводы : В данной пробирке находится хлорид натрия, т.к. проведенная реакция является качественной на хлорид-ион. Примечание : В случае сульфата образуется малорастворимая соль

которую трудно отличить от

поэтому нельзя изменять последовательность в определении сульфата и хлорида.

Задача 2. Из сульфата меди (II) получить хлорид меди (II).

а) Действия : К раствору сульфата меди (II) добавляем щелочь. Наблюдения : Образуется синий осадок. Уравнения реакции:

Выводы

образуется нерастворимое основание, которое взаимодействует с кислотой. б) Действия : К полученному осадку добавляем соляную кислоту. Наблюдения : Осадок растворяется.

Выводы : В результате связывания ионов

образуется нерастворимое основание, которое взаимодействует с кислотой.

Задача 3. С помощью характерных реакций различить: KJ, K 2 SO 4 ,KBr;

а) Действия : Ко всем растворам добавляем хлорид бария. Наблюдения : В одной из пробирок образуется белый осадок. Уравнения реакции:

Выводы : В данной пробирке находится сульфат калия, т.к. данная реакция - качественная на сульфат ион. б) Действия : К оставшимся р-рам добавляем нитрат серебра (I). Наблюдения : В одной пробирке образуется белый осадок, в другой - светло-желтый, а в третьей - желтый. Уравнения реакции:

Выводы : В пробирке с белым осадком

содержится

со светло-желтым

ас желтым

Реакция с нитратом серебра (I) - качественная на ионы галогенов.

Задача 4. Осуществить превращение: а) Zn → ZnSO 4 → Zn(OH) 2

1) Действия : К нескольким кусочкам цинка добавляем разбавленную серную кислоту. Уравнения реакции:

2) Действия Уравнения реакции:

б) CuO → CuSO 4 Действия : К оксиду меди (II) добавляем раствор серной кислоты, нагреваем. Уравнения реакции:

в) Zn → ZnCl 2 → Zn(OH) 2 1) Действия : К кусочкам цинка добавляем соляную кислоту Уравнения реакции:

2) Действия : Через некоторое время добавляем щелочь. Уравнения реакции:

Выводы: В результате связывания ионов

образуется нерастворимое основание

Задача 5. Даны вещества: H 2 SO 4 , Zn, Ba(NO 3) 2 , NaCl, CaCl 2 , CuCl 2 . Какие из веществ реагируют с H 2 SO 4 ?

1) Действия :

Наблюдения : Выделяется газ. Уравнения реакции:

Выводы: Поэтому цинк реагирует с серной кислотой. 2) Действия :

Наблюдения : Образуется белый осадок. Уравнения реакции:

Выводы: Это реакция обмена, т.к. происходит связывание ионов

реакция идет до конца. 3) Действия :

Наблюдения : Изменений нет. Уравнения реакции:

- не реагирует. Выводы: Реакции нет. 4) Действия :

Наблюдения : Раствор мутнеет. Уравнения реакции:

Выводы: Серная кислота реагирует с хлоридом кальция. 5) Действия :

Наблюдения : Изменений нет. Уравнения реакции:

- не реагирует. Выводы: Реакции нет.

Задача 6. Провести реакции, подтверждающие качественный состав серной и соляной кислот.

а) Подтверждаем состав серной кислоты. 1) Действия : В раствор серной кислоты опускаем кусочек цинка. Наблюдения : Выделяется газ. Уравнения реакции:

Выводы: Т.к. при взаимодействии с цинком происходит выделение водорода в свободном состоянии, значит, в состав серной кислоты входит водород. 2) Действия : К раствору серной кислоты добавляем раствор хлорида бария. Наблюдения : Образуется белый осадок. Уравнения реакции:

Выводы: Эта реакция - качественная на сульфат-ион,

значит, в серной кислоте есть сульфат-ион. б) Подтверждаем качественный состав соляной кислоты. 1) Действия : Берем несколько кусочков цинка и добавляем соляную кислоту. Наблюдения : Выделяется газ. Уравнения реакции:

Выводы: Т.к. при взаимодействии с цинком выделяется

значит, в состав соляной кислоты входит водород. 2) Действия : К раствору соляной кислоты добавляем раствор нитрата серебра (I). Наблюдения : Образуется белый осадок. Уравнения реакции: