Глава III. Неметаллы и их соединения. Практическая работа 2. Изучение свойств соляной кислоты — с. 72
Практическая работа 2. Изучение свойств соляной кислоты.
1. В три пробирки налейте по 1—2 мл разбавленной соляной кислоты. В первую пробирку добавьте 1—2 капли раствора лакмуса, во вторую — 1—2 капли раствора метилового оранжевого, в третью — 1—2 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Объясните результаты.
2. В первую и вторую пробирки из первого опыта добавляйте по каплям гидроксид натрия до тех пор, пока лакмус не станет фиолетовым, метиловый оранжевый — оранжевым. Сделайте вывод и напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
3. В две пробирки налейте по 1—2 мл соляной кислоты. В одну поместите гранулу цинка, а в другую — кусочек медной проволоки (или стружки). Что наблюдаете? Объясните результаты. Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
4. В две пробирки налейте по 1—2 мл соляной кислоты. В первую добавьте на кончике шпателя оксид меди(II) и нагрейте её. Во вторую опустите кусочек карбоната кальция (мела или мрамора). Объясните результаты наблюдений. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
5. В пробирку налейте 1—2 мл раствора сульфата меди(II), добавьте 1—2 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавляйте по каплям соляную кислоту до полного растворения осадка. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
6. В одну пробирку налейте 1—2 мл разбавленной соляной кислоты, в другую — 1—2 мл раствора хлорида натрия. В обе пробирки добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
1. В три пробирки налейте по 1—2 мл разбавленной соляной кислоты. В первую пробирку добавьте 1—2 капли раствора лакмуса, во вторую — 1—2 капли раствора метилового оранжевого, в третью — 1—2 капли раствора фенолфталеина. Что наблюдаете? Объясните результаты.
2. В первую и вторую пробирки из первого опыта добавляйте по каплям гидроксид натрия до тех пор, пока лакмус не станет фиолетовым, метиловый оранжевый — оранжевым. Сделайте вывод и напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
3. В две пробирки налейте по 1—2 мл соляной кислоты. В одну поместите гранулу цинка, а в другую — кусочек медной проволоки (или стружки). Что наблюдаете? Объясните результаты. Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
4. В две пробирки налейте по 1—2 мл соляной кислоты. В первую добавьте на кончике шпателя оксид меди(II) и нагрейте её. Во вторую опустите кусочек карбоната кальция (мела или мрамора). Объясните результаты наблюдений. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
5. В пробирку налейте 1—2 мл раствора сульфата меди(II), добавьте 1—2 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавляйте по каплям соляную кислоту до полного растворения осадка. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
6. В одну пробирку налейте 1—2 мл разбавленной соляной кислоты, в другую — 1—2 мл раствора хлорида натрия. В обе пробирки добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Цель: изучить общие свойства соляной кислоты как сильной кислоты и качественную реакцию на хлорид-ион. Работать в защитных очках и халате; кислоту и щёлочь брать малыми порциями, нагревание вести осторожно; пробирки закреплять в держателе отверстием от себя.
Опыт 1. Действие кислоты на индикаторы. Лакмус краснеет, метиловый оранжевый становится красно-розовым, фенолфталеин остаётся бесцветным. Объяснение: в растворе соляной кислоты есть катионы водорода (HCl = H⁺ + Cl⁻), среда кислая; лакмус и метилоранж в кислой среде красные, фенолфталеин в кислой среде бесцветен.
Опыт 2. Реакция нейтрализации. При добавлении NaOH по каплям красный цвет лакмуса переходит в фиолетовый, розовый метилоранж — в оранжевый: кислота нейтрализована. HCl + NaOH = NaCl + H₂O. Полное ионное: H⁺ + Cl⁻ + Na⁺ + OH⁻ = Na⁺ + Cl⁻ + H₂O. Сокращённое: H⁺ + OH⁻ = H₂O. Вывод: кислота реагирует со щёлочью с образованием соли и воды; окраска индикаторов подтверждает исчезновение H⁺.
Опыт 3. Действие на металлы. С цинком наблюдается выделение пузырьков бесцветного газа (водорода), гранула постепенно растворяется. С медью признаков реакции нет. Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑. Ионное: Zn + 2H⁺ + 2Cl⁻ = Zn²⁺ + 2Cl⁻ + H₂↑; сокращённое: Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑. ОВР: Zn⁰ − 2ē → Zn²⁺ (восстановитель, окисляется); 2H⁺ + 2ē → H₂⁰ (окислитель, восстанавливается). Медь в ряду напряжений стоит после водорода и не вытесняет его из кислоты: Cu + HCl ≠.
Опыт 4. Действие на оксид и соль. а) Чёрный порошок CuO при нагревании растворяется, раствор окрашивается в сине-зелёный цвет (ионы Cu²⁺): CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O; CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O. б) Кусочек мела (мрамора) «кипит» — выделяется бесцветный газ без запаха, кусочек уменьшается: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑; CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑ (угольная кислота неустойчива и распадается на H₂O и CO₂). Вывод: кислота реагирует с основными оксидами и с солями более слабых кислот.
Опыт 5. Действие на нерастворимое основание. К раствору CuSO₄ приливают NaOH — выпадает голубой студенистый осадок: CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄; Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓. При добавлении HCl осадок растворяется, раствор становится сине-зелёным: Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O; Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O.
Опыт 6. Качественная реакция на хлорид-ион. В обеих пробирках выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра (на свету постепенно темнеет). HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃; Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓. NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃; Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓. Вывод: реактив на хлорид-ион — катион серебра; одинаковый результат для кислоты и соли показывает, что осадок даёт именно ион Cl⁻.
Общий вывод: соляная кислота — сильная кислота: изменяет окраску индикаторов, реагирует со щёлочами и нерастворимыми основаниями, с основными оксидами, с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (Zn, но не Cu), с солями слабых кислот (карбонатами); хлорид-ион обнаруживают раствором нитрата серебра.