Вуглекислий газ можна збирати методом витіснення повітря. Газоподібні речовини в неорганічної та органічної хімії
ПРАКТИЧНА РОБОТА (1 ч) 8 КЛАС
Робота проводиться учнями самостійно під контролем учителя.
Пропоную результат моєї багаторічної роботи з підготовки та проведення практичних робіт у загальноосвітній школі на уроках хімії в 8-9-х класах:
- «Отримання і властивості кисню»,
- «Приготування розчинів солей з певною масовою часткою розчиненої речовини»,
- «Узагальнення відомостей про найважливіші класах неорганічних сполук»,
- «Електролітична дисоціація»,
- «Підгрупа Оксигену» (див. Слід. Номера газети «Хімія»).
Всі вони апробовані мною на заняттях. Їх можна використовувати при вивченні шкільного курсу хімії як за новою програмою О.С.Габріеляна, так і за програмою Г.Е.Рудзітіса, Ф.Г.Фельдмана.
Учнівський експеримент - це вид самостійної роботи. Експеримент не тільки збагачує учнів новими поняттями, вміннями, навичками, а й є способом перевірки істинності придбаних ними знань, сприяє більш глибокому розумінню матеріалу, засвоєнню знань. Він дозволяє більш повно здійснювати принцип варіативності сприйняття навколишнього світу, т. К. Головна сутність цього принципу - зв'язок з життям, з майбутньою практичною діяльністю учнів.
цілі. Вміти отримувати кисень в лабораторії і збирати його двома методами: витісненням повітря і витісненням води; підтвердити дослідним шляхом властивості кисню; знати правила техніки безпеки.
устаткування. Металевий штатив з лапкою, спиртівка, сірники, пробірка з газовідвідною трубкою, пробірка, грудочку вати, піпетка, хімічний стакан, лучинка, препаровальной голка (або дріт), кристалізатор з водою, дві конічні колби з пробками.
реактиви. KMnO 4 кристалічний (5-6 г), вапняна вода Сa (OH) 2, деревне вугілля,
Fe (сталевий дріт або скріпка).
Правила техніки безпеки.
Обережно поводьтеся з хімічним обладнанням!
Пам'ятайте! Пробірку прогрівають, тримаючи її в похилому положенні, по всій довжині двома-трьома рухами в полум'ї спиртівки. При нагріванні направляйте отвір пробірки в сторону від себе і сусідів.
Попередньо учні отримують домашнє завдання, пов'язане з вивченням змісту майбутньої роботи за інструкцією, одночасно використовуючи матеріали підручників 8-го класу авторів О.С.Габріеляна (§ 14, 40) або Г.Е.Рудзітіса, Ф.Г.Фельдмана (§ 19 , 20). У зошитах для практичних робіт записують назва теми, Мета, перераховують обладнання та реактиви, оформляють таблицю для звіту.
ХІД УРОКУ
Один досвід я ставлю вище,
ніж тисячу думок,
народжених тільки
уявою.
М. В. Ломоносов
отримання кисню
методом витіснення повітря
(10 хвилин)
1. Перманганат калію (КMnO 4) помістіть в суху пробірку. У отвори пробірки покладіть пухкий грудочку вати.
2. Закрийте пробірку пробкою з газовідвідною трубкою, перевірте на герметичність (рис. 1).
|
Мал. 1.
|
(Пояснення вчителя, як перевірити прилад на герметичність.) Зміцніть прилад в лапці штатива.
3. Газовідвідну трубку опустіть у склянку, не торкаючись дна, на відстані 2-3 мм (рис. 2).
4. Підігрійте речовина в пробірці. (Пам'ятаєте правила техніки безпеки.)
5. Перевірте наявність газу тліючої лучиною (вуглиною). Що спостерігаєте? Чому кисень можна збирати методом витіснення повітря?
6. Зберіть отриманий кисень в дві колби для проведення наступних дослідів. Колби закрийте пробками.
7. Оформіть звіт, користуючись табл. 1, яку розмістіть на розвороті зошита.
отримання кисню
методом витіснення води
(10 хвилин)
1. Пробірку заповніть водою. Закрийте пробірку великим пальцем і переверніть її догори дном. У такому положенні опустіть руку з колбою в кристалізатор з водою. Підведіть до кінця газовідвідної трубки пробірку, не виймаючи її з води (рис. 3).
2. Коли кисень витіснить воду з пробірки, закрийте її великим пальцем і вийміть з води. Чому кисень можна збирати способом витіснення води?
Увага! Вийміть газовідвідну трубку з кристалізатора, не припиняючи нагрівати пробірку з КMnО 4. Якщо цього не зробити, то воду перекине в гарячу пробірку. Чому?
Горіння вугілля в кисні
(5 хв)
1. Закріпити вугіллячко на металевій дроті (препаровальной голці) і внесіть в полум'я спиртівки.
2. Розпечений вугіллячко опустіть в колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 4).
3. Після вилучення незгорілого вугілля з колби, прилейте в неї 5-6 крапель вапняної води
Са (ОН) 2. Що спостерігаєте? Дайте пояснення.
4. Оформіть звіт про роботу в табл. 1.
Горіння сталевий (залізної) дроту
в кисні
(5 хв)
1. Прикріпіть до одного кінця сталевого дроту шматочок сірника. Запаліть сірник. Дріт з палаючим сірником опустіть в колбу з киснем. Що спостерігаєте? Дайте пояснення (рис. 5).
2. Оформіть звіт про роботу в табл. 1.
Таблиця 1
| Що Їх операції (що робили) |
Малюнки з позначеннями вихідних і отриманих речовин | Спостереження. умови проведення реакцій. рівняння реакцій |
Пояснення спостережень. висновки |
|---|---|---|---|
| Збірка приладу для одержання кисню. Перевірка приладу на герметичність | |||
| отримання кисню з KMnО 4 при нагріванні |
|||
| Доказ отримання кисню c допомогою тліючої скіпки |
|||
| Характеристика фізичних властивостей О2. Збирання О2 двома методами: витісненням повітря, витісненням води |
|||
| характеристика хімічних властивостей О2. взаємодія з простими речовинами: горіння вугілля, горіння заліза (сталевий дріт, скріпка) |
Зробіть письмовий загальний висновок про виконану роботу (5 хв).
ВИСНОВОК. Один із способів отримання кисню в лабораторії - розкладання КMnO 4. Кисень - газ без кольору і запаху, важчий за повітря в 1,103 рази ( M r(O 2) \u003d 32, M r(Пов.) \u003d 29, з чого слід 32/29 1,103), малорастворим в воді. Вступає в реакції з простими речовинами, утворюючи оксиди.
Наведіть робоче місце в порядок (3 хв): розберіть прилад, розставте посуд і приналежності на свої місця.
Здайте зошити на перевірку.
Домашнє завдання.
завдання. Визначте, яке з сполук заліза - Fe 2 О 3 або Fe 3 О 4 - багатшими залізом?
| дано: | знайти: |
| Fe 2 O 3, Fe 3 O 4. |
(Fe) в Fe 2 O 3, "(Fe) в Fe 3 O 4 |
Рішення
(Х) \u003d n A r(X) / M r, де n - число атомів елемента Х у формулі речовини.
M r(Fe 2 O 3) \u003d 56 2 + 16 3 \u003d 160,
(Fe) \u003d 56 2/160 \u003d 0,7,
(Fe) \u003d 70%,
M r (Fe 3 O 4) \u003d 56 3 + 16 4 \u003d 232,
"(Fe) \u003d 56 3/232 \u003d 0,724,
"(Fe) \u003d 72,4%.
відповідь. Fe 3 O 4 багатшими залізом, ніж Fe 2 O 3.
Учитель під час практичної роботи спостерігає за правильністю виконання прийомів і операцій учнями і зазначає в картці обліку умінь (табл. 2).
Таблиця 2
Картка обліку умінь
| Операції практичної роботи | прізвища учнів | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| А | Б | В | Г | Д | Е | |
| Збірка приладу для одержання кисню | ||||||
| Перевірка приладу на герметичність | ||||||
| Зміцнення пробірки в лапці штатива | ||||||
| Звернення зі спиртівкою | ||||||
| Нагрівання пробірки з KМnО 4 | ||||||
| Перевірка виділення О2 | ||||||
| Збирання О2 в посудину двома методами: витісненням повітря, витісненням води |
||||||
| спалювання вугілля | ||||||
| Спалювання Fe (сталевого дроту) | ||||||
| Kультура виконання дослідів | ||||||
| Оформлення роботи в зошиті | ||||||
Зразок звіту про виконану практичну роботу (табл. 1)
тліючої скіпки
(Вугілля) яскраво спалахує
в О2
фізичних властивостей О2. Збирання О2 двома методами:
витісненням повітря (а),
витісненням води (б)
трохи важчий за повітря, тому
його збирають в посудину, поставлений на дно. Kіслород малорастворим в воді
Вапняна вода каламутніє, т. К. Утворюється нерозчинний у воді осад СaСО 3:
СО 2 + Са (ОН) 2 СaСО 3 + H 2 O. Залізо горить яскравим полум'ям в кисні:
з простими
речовинами - металами і неметалами. утворення осаду білого кольору підтверджує наявність в колбі СО 2
Газоподібні речовини з курсу неорганічної та органічної хімії
При підготовці до майбутніх іспитів випускникам 9-х та 11-х класів необхідно вивчити питання про газоподібних речовинах (фізичні властивості, способи і методи отримання, їх розпізнаванні і застосуванні). Вивчивши теми специфікації іспитів ОГЕ і ЄДІ (на сайтіwww. fipi. ru ), можна сказати що окремого питання по газоподібним речовин практично немає (див. таблицю):
| ЄДІ | №14 (Характерні хімічні властивості вуглеводнів: алканів, ціклоал- канов, алкенов, диенов, алкинов, ароматичних вуглеводнів (бен- зола і толуолу). Основні способи отримання вуглеводнів (в лабораторії);№26 (Правила роботи в лабораторії. Лабораторний посуд та обладнання. Правила безпеки при роботі з їдкими, горючими і токсичними речовинами, засобами побутової хімії. Наукові методи дослідження хімічних речовин і перетворень. Методи розділення сумішей і очищення речовин. Поняття про металургію: загальні способи отримання металів . Загальні наукові принципи хімічного виробництва (на прикладі промислового отримання аміаку, сірчаної кислоти, метанолу). Хімічне забруднення довкілля і його наслідки. Природні джерела вуглеводнів, їх переробка. Високомолекулярні сполуки. Реакції полімеризації і полі- конденсації. Полімери. Пластмаси, волокна, каучуки) |
Так, у варіанті №3 (Хімія. Підготовка до ОГЕ-2017. 30 тренувальних матеріалів по демоверсії 2017 року. 9-й клас: навчально-методичний посібник / під ред. В.Н. Доронькіна. - Ростов н / Д: Легіон, 2016. - 288 с.) Учням запропоновано дати відповідь на наступне питання (№13):
Чи вірні наступні судження про способи отримання речовин?
А. Шляхом витіснення води не можна зібрати аміак.
Б. Шляхом витіснення води не можна зібрати кисень.
1) вірно тільки А
2) вірно тільки Б
3) вірні обидва судження
4) обидва судження невірні
Щоб відповісти на питання, хлопцям слід знати фізичні і хімічні властивості аміаку і кисню. Аміак з водою дуже добре взаємодіє, отже, методом витіснення води його отримати не можна. Кисень в воді розчиняється, але з нею не взаємодіє. Тому, методом витіснення води його отримати можна.
У варіанті №4 (Хімія. Підготовка до ЄДІ-2017. 30 тренувальних варіантів по демоверсії на 2017 рік: навчально-методичний посібник / під ред. В.Н. Доронькіна. - Ростов н / Д: Легіон, 2016. - 544 с. ) учням запропоновано дати відповідь на наступне питання (№14):
Із запропонованого переліку виберіть два речовини, які утворюються при нагріванні суміші твердих ацетату калію і гідроксиду калію:
1) водень;
2) метан;
3) етан;
4) вуглекислий газ;
5) карбонат калію
Відповідь: 2 (реакція декарбоксилювання)
Більш того, для здачі ЄДІ хлопцям необхідно знати, що є сировиною для отримання того чи іншого газоподібного речовини. Наприклад, в тій же книжці під редакцією Доронькіна питання №26 (варіант 8) звучить так:
Установіть відповідність між отриманим в промисловості речовиною і сировиною, використовуваним для його отримання: до кожної позиції, позначеної буквою, підберіть відповідну позицію, позначену цифрою:
Запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами:
відповідь:
У варіанті №12 пропонують учням згадати область застосування деяких газоподібних речовин:
Установіть відповідність між речовиною і областю його застосування: до кожної позиції, позначеної буквою, підберіть відповідну позицію, позначену цифрою:
відповідь:З хлопцями, що здають іспит з хімії в 9-му класі, на заняттях з підготовки до іспиту, заповнюємо нижченаведену таблицю (в 11-му класі повторюємо її та розширюємо):
водень
Найлегший газ, в 14,5 разів легший за повітря, з повітрям в співвідношенні два обсягу водню до одного обсягом кисню утворює «гримучий газ»
1. Шляхом взаємодії лужних і лужноземельних металів з водою:
2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2
2. Взаємодією металів (до водню) з соляною кислотою (будь-якої концентрації) і розведеної сірчаної кислотою:
Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2
3. Взаємодією перехідних (амфотерних) металів з концентрованим розчином лугу при нагріванні:
2Al + 2NaOH ( конц ) + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2
4. розкладання води під дією електричного струму:
2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2
За характерному звуку вибуху: посудину з воднем підносять до полум'я (глухий хлопок - чистий водень, «гавкаючий» звук - водень з домішкою повітря):
2H 2 + O 2 2H 2 O
Воднева пальник, виробництво маргарину, ракетне паливо, виробництво різних речовин (аміаку, металів, наприклад вольфраму, соляної кислоти, органічних речовин)
кисень
Безбарвний газ, без запаху; в рідкому стані має світло-блакитне забарвлення, в твердому - синю; в воді розчинний краще, ніж азот і водень
1. Шляхом розкладання перманганату калію:
2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
2. Шляхом розкладання перекису водню:
2 H 2 O 2 2 H 2 + O 2
3. Розкладання бертолетової солі (хлората калію):
2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2
4. розкладання нітратів
5. розкладання води під дією електричного струму:
2 H 2 O = 2 H 2 + O 2
6. Процес фотосинтезу:
6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Спалахування тліючої скіпки в ємності з киснем
У металургії, як окислювач ракетного палива, в авіації для дихання, в медицині для дихання, при вибухових роботах, для газового різання і зварювання металів
Вуглекислий газ
Безбарвний газ, без запаху, в 1,5 рази важчий за повітря. При звичайних умовах в одному об'ємі води розчиняється один обсяг вуглекислого газу. При тиску 60 атм перетворюється в безбарвну рідину. При випаровуванні рідкого вуглекислого газу частину його перетворюється в тверду снегообразную масу, яку в промисловості пресують - отримують «сухий лід».
1. У промисловості випалюванням вапняку:
CaCO 3 CaO + CO 2
2. Дією соляної кислоти на крейду або мармур:
CaCO 3
+ 2HCl \u003d CaCl 2
+ H 2
O + CO 2
За допомогою палаючої скіпки, яка гасне в атмосфері вуглекислого газу, або по помутніння вапняної води:
CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
Для створення «диму» на сцені, зберігання морозива, в шипучих напоях, в пінних вогнегасниках
аміак
Безбарвний газ з різким запахом, майже в 2 рази легший за повітря. Не можна вдихати тривалий час, тому що він отруйний. Легко зріджується при нормальному тиску і температурі -33,4 про С. При випаровуванні рідкого аміаку з навколишнього середовища поглинається багато тепла, тому аміак застосовують у холодильних установках. Добре розчинний у воді: при 20 о С в 1 об'ємі води розчиняється близько 710 обсягів аміаку.
1. У промисловості: при високих температурах, тиску і в присутності каталізатора азот реагує з воднем, утворюючи аміак:
N 2 +3 H 2 2 NH 3 + Q
2. У лабораторії аміак отримують дією гашеного вапна на солі амонію (найчастіше хлорид амонію):
Ca (OH) 2 + 2NH 4 Cl CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
1) по запаху;
2) по зміні забарвлення вологою фенолфталеїнової папірці (стала малинового кольору);
3) по появі диму при піднесенні скляної палички, змоченої соляною кислотою
1) в холодильних установках; 2) виробництво мінеральних добрив;
3) виробництво азотної кислоти;
4) для паяння; 5) отримання вибухових речовин; 6) в медицині і в побуті (нашатирний спирт)
етилен 
При нормальних умовах - безбарвний газ із слабким запахом, частково розчинний у воді і етанолі. Добре розчинний у діетиловому ефірі і вуглеводнях. Є фітогормоном. Володіє наркотичними властивостями. Саме вироблене органічна речовина в світі.
1) У промисловості дегидрированием етану:
CH 3 -CH 3 CH 2 \u003d CH 2 + H 2
2) В лабораторії етилен отримують двома способами:
а) деполимеризацией поліетилену:
(-CH 2 -CH 2 -) n nCH 2 \u003d CH 2
б) каталітичної дегідратацією етилового спирту (в якості каталізатора використовують білу глину або чистий оксид алюмінію і концентровану сірчану кислоту):
C 2 H 5 OHCH 2 \u003d CH 2 + H 2 O
кисень
+
вниз дном
+
Догори дригом
Вуглекислий газ
+
вниз дном
-
аміак
+
Догори дригом
-
етилен
+
Вниз дном і похило
-
Таким чином, для успішної здачі ОГЕ і ЄДІ, учням необхідно знати способи і методи отримання газоподібних речовин. Найпоширенішими з них є кисень, водень, вуглекислий газ і аміак. У підручнику 11 класу хлопцям пропонується практична робота №1, яка так і називається «Отримання, збирання та розпізнавання газів». У ній запропоновано п'ять варіантів - отримання п'яти різних газоподібних речовин: водень, кисень, вуглекислого газу, аміаку і етилену. Звичайно, на уроці тривалістю 45 хвилин всі 5 варіантів виконати просто неможливо. Тому, перш ніж приступити до цієї роботи, учні вдома заповнюють вищенаведеного таблицю. Таким чином, хлопці вдома при заповненні таблиці повторюють методи і способи отримання газоподібних речовин (курс хімії 8, 9 і 10 класу) і приходять на урок вже теоретично обізнаними. За одну тему випускники отримують дві оцінки. Робота за обсягом виходить велика, але хлопці із задоволенням її виконують. А стимулом є - хороша оцінка в атестат.
Аналіз розподілу фізичних сил
при використанні хімічних приладів
Демонстраційний експеримент і багато практичні роботи засновані на використанні простих хімічних приладів. Крім знайомства з хімічними перетвореннями речовин, учні повинні розібратися у фізичній сутності того, що відбувається, і вміти по малюнку приладу пояснити суть того, що відбувається: що куди рухається і що де відбувається.
Один з приладів в кабінеті хімії - газометр. На рис. 1 зображений газометр, наповнений газом. Це може бути кисень, як зазначено на малюнку, вуглекислий газ або просто повітря. крани 1 і 2 в цей момент закриті. Газ відповідно до закону Паскаля тисне на стінки судини і воду. відкриваємо кран 1 , Стовп води з воронки тисне на газ, підтискаючи його, але тому що внутрішній тиск газу і тиск води врівноважені, нічого не відбувається. відкриваємо кран 2 , Газ спрямовується в вихідний отвір (швидкість потоку регулюється обережним поворотом крана). Тиск всередині судини падає - і вода з воронки надходить в газометр. Після закриття крана 2 відбір газу припиняється, рівень води встановлюється на більш високій позначці, тому що настає нова рівновага сил. Для припинення тиску води перекривається кран 1 .
Другий прилад, схожий з газометр, - апарат кіп (рис. 2). У цьому приладі можна отримувати водень з цинку і соляної кислоти (див. Рис. 2), сірководень з сірчистого заліза, вуглекислий газ з мармуру. У позиції а прилад знаходиться в робочому стані, кран відкритий. Міцний розчин соляної кислоти спрямовується в нижню частину приладу, заповнює його і змочує металевий цинк, що лежить на мідній сітці. Цинк розчиняється в кислоті, реагує з нею, що утворюється водень спрямовується в середню сферу приладу, витісняє повітря, змішуючись з ним. Тому виходить газ треба перевірити на чистоту. Розподіл фізичних сил в приладі показано на рис. 2 за допомогою стрілок.
Закриваємо кран. Водень продовжує утворюватися, його кількість збільшується. Оскільки вихід газу перекритий, всередині сфери збільшується тиск. Воно і видавлює кислоту з середньої сфери до тих пір, поки кислота перестане покривати поверхню цинку. Хімічна реакція припиняється (змочений кислотою цинк продовжує деякий час реагувати з нею). Внутрішній тиск в приладі, що створюється воднем, і тиск, що створюється гідравлічним затвором, врівноважуються.
Розглянемо методи збирання газів. На рис. 3 показано, як збирати газ методом витіснення повітря. Якщо газ токсичний, ця операція проводиться у витяжній шафі. Гази, які важче повітря, - СО 2, О 2, HCl, SO 2, потрапляючи в банку або хімічний стакан, витісняють повітря.
При вивченні вуглекислого газу: його фізичних властивостей і нездатності підтримувати горіння органічних речовин - демонструється цікавий досвід гасіння палаючої на повітрі парафінової свічки (рис. 4). Вуглекислий газ, як більш важкий, під дією сили тяжіння опускається вниз. Він заповнює ємність і витісняє повітря, який в ній міститься. Свічка в атмосфері вуглекислого газу гасне.
Прилад, який ви бачите на рис. 5, учні збирають на практичній роботі «Отримання кисню і вивчення його властивостей». Цей прилад ілюструє метод збирання газу шляхом витіснення повітря (фізичне обгрунтування поняття «відносна щільність»).
Інший спосіб збирання газів пов'язаний з витісненням води з посудини. Таким шляхом можна збирати гази, мало розчиняються у воді, зокрема оксид азоту (II) (рис. 6). Газ з реактора 1 надходить в газовідвідну трубку 2 , Підведену під перевернутий догори дном циліндр 3 . Проходячи через товщу води, газ збирається в зоні дна циліндра. Під тиском газу вода виштовхується з циліндра.
Якщо газ погано розчиняється у воді, то цим газом мож
але насичувати воду, як показано на рис. 7. У такому приладі можна отримувати хлор (див. Рис. 7) або сірчистий газ, додаючи до кристалів сульфіту натрію концентровану сірчану кислоту. Газ, одержуваний в колбі Вюрца, надходить в газовідвідну трубку, кінцем занурену в воду. Частково газ розчиняється в воді, частково заповнює простір над водою, витісняючи повітря.
Якщо газ добре розчиняється у воді, то його не можна збирати методом витіснення води. На рис. 8 і 9 показано, як збирають хлороводород і аміак методом витіснення повітря. На тих же рис. 8 і 9
(Cм. C. 22) зображено розчинення газів при зануренні пробірок з HCl і NH 3 отвором в воду.
Якщо насичувати хлороводородом з пробірки (з реагентами) з газовідвідною трубкою, опущеної в воду (рис. 10), то перші порції газу миттєво розчиняються у воді. В 1 л води розчиняється близько 500 л хлороводню, отже, що надходить газ не створює надлишкового тиску. На рис. 10 зазначено послідовне зміна тиску газу p внутр в реакційній пробірці по відношенню до атмосферного тиску p атм. Тиск всередині приладу стає менше зовнішнього тиску, і вода стрімко заповнює газовідвідну трубку і сам прилад. Крім того, що експеримент зіпсований, ще й пробірка може тріснути.
При вивченні хімічних властивостей металевого натрію (рис. 11) важливо не тільки спостерігати його поведінку в реакції з водою, але і пояснювати спостережувані явища. Перше спостереження - натрій залишається на поверхні води, отже, його щільність менше одиниці (щільність води). Друге спостереження - натрій «метається» по воді через відразливого дії газу, що виділяється. Третє спостереження - натрій плавиться і перетворюється в кульку. Реакція взаємодії натрію з водою - екзотермічна. Теплоти, що виділяється достатньо, щоб розплавити натрій, отже, він - легкоплавкий метал. Четверте спостереження - реакція супроводжується спалахами, отже, теплоти реакції досить і для самозаймання натрію, і для мікровибухи водню. Якщо реакцію проводити у вузькому просторі (в пробірці), та ще й з великим шматочком натрію, то вибуху водню не уникнути. Щоб не було вибуху, реакцію проводять в кристалізаторі або у великому по діаметру хімічному стакані і з використанням маленького шматочка натрію.
Необхідно приділити велику увагу правилом розчинення концентрованої сірчаної кислоти у воді (рис. 12). Кислота, як більш важка рідина, спрямовується на дно круглодонной колби. Все інше показано на рис. 12.
Формуванню фізико-хімічного мислення сприяє вивчення кисню (як в початковому курсі хімії, так і в курсі органічної хімії). Йдеться про використання кисню і ацетилену при зварюванні і автогенної різанні металу (рис. 13). При зварюванні високотемпературне полум'я палаючого в кисні ацетилену (до 2500 ° С) направляється на металевий дріт і зварюваний місце. Метал плавиться, виходить шов. При автогенної різанні полум'я подплавляет метал, а надлишок кисню його випалює.
Чи не в кожному кабінеті хімії є кремній як проста речовина. Перевіримо його на електропровідність за допомогою найпростішого приладу: щуп з пружними подовженими залізними кінцями, лампочка (змонтована на підставці), і електропровід з вилкою (рис. 14). Лампочка світиться, але не яскраво - видно, що кремній проводить електричний струм, але надає йому значний опір.
Хімічний елемент кремній - аналог вуглецю, але радіус його атомів більше, ніж радіус атомів вуглецю. Кремній, як проста речовина, має таку ж (як алмаз) кристалічну решітку (атомну) з тетраедричних спрямованістю хімічних зв'язків. У алмазі ковалентні зв'язки міцні, він не проводить електричний струм. У кремнії, як показує навіть грубий експеримент, якась частина електронних пар розпарюється, що обумовлює деяку електропровідність речовини. Крім того, кремній розігрівається (у деяких учнів є можливість в цьому переконатися), що теж свідчить про опір речовини електричного струму.
З великим інтересом учні спостерігають за дослідженням фізичних і хімічних властивостей бензолу (рис. 15). До невеликій кількості води доливають шар бензолу товщиною ~ 2 мм (див. Рис. 15, а). Видно, що дві безбарвні рідини не змішуються. Інтенсивним струшуванням перемішуємо цю розшарування суміш, отримуємо «сиву» емульсію. Фіксуємо пробірку у вертикальному положенні. Учні спостерігають поступове розшарування бензолу і води, причому спочатку прозорим стає нижній рівень вмісту, і через нетривалий час отримуємо початкове розподіл. Молекули води легше молекул бензолу, але її щільність дещо більше. Взаємодія між неполярними молекулами бензолу і полярними молекулами води незначне, дуже слабке, тому більша частина бензолу виштовхується на поверхню води (див. Рис. 15, б).
Тепер доливають бензол до кількох мілілітрів бромної води (невеликої інтенсивності фарбування) (див. Рис. 15, б). Рідини не змішуються. Інтенсивно перемішуємо вміст пробірки і даємо можливість системі відстоятися. Бром, перш розчинений у воді, екстрагується в шар бензолу, що видно по зміні забарвлення і збільшення її інтенсивності.
До вмісту пробірки Доллємо кілька мілілітрів слабкого розчину лугу
(Див. Рис. 15, б). Бром вступає в реакцію з лугом. Шар бензолу знебарвлюється, а що утворилися неорганічні речовини і вода переходять в нижній (водний) шар.
У даній статті ми обмежилися прикладами, які ілюструють не просто зв'язок викладання хімії з фізикою, а компенсують недолік підручників, в яких названі фізичні явища, як правило, не знаходять відображення.
збирання газів
Способи збирання газів визначаються їх властивостями: розчинність і взаємодією з водою, з повітрям, ядовитостью газу. Розрізняють два основних способи збирання газу: витісненням повітря і витісненням води. витісненням повітря збирають гази, які не взаємодіють з повітрям.
За відносної щільності газу по повітрю роблять висновок, як розташувати посудину для збирання газу (рис. 3, а і б).
На рис. 3, а показано збирання газу з щільністю по повітрю більше одиниці, наприклад оксиду азоту (IV), щільність якого по повітрю дорівнює 1,58. На рис. 3, б показано збирання газу з щільністю по повітрю менш одиниці, наприклад водню, аміаку та ін.
Витісненням води збирають гази, які не взаємодіють з водою і погано в ній розчиняються. Цей спосіб називається збиранням газу над водою , Яке здійснюють у такий спосіб (рис. 3, в). Циліндр або банку заповнюють водою і закривають скляною пластинкою так, щоб в циліндрі не залишалося бульбашок повітря. Платівку притримують рукою, циліндр перевертають і опускають в скляну ванну з водою. Під водою пластинку видаляють, в відкрите отвір циліндра підводять газовідвідну трубку. Газ поступово витісняє воду з циліндра і заповнює його, після чого отвір циліндра під водою закривають скляною пластинкою і циліндр, заповнений газом, виймають. Якщо газ важчий за повітря, то циліндр ставлять дном на стіл, а якщо легше, то дном вгору на платівку. Гази над водою можна збирати в пробірки, які, так само як і циліндр, заповнюють водою, закривають пальцем і перекидають в стакан або в скляну ванну з водою.
Отруйні гази збирають зазвичай витісненням води, так як при цьому легко відзначити момент, коли газ цілком заповнить посудину. Якщо є необхідність зібрати газ способом витіснення повітря, то для цього надходять у такий спосіб (рис. 3, г).
У колбу (банку або циліндр) вставляють пробку з двома газовідвідними трубками. Через одну, яка доходить майже до дна, впускають газ, кінець інший опускають в стакан (банку) з розчином, що поглинає газ. Так, наприклад, для поглинання оксиду сірки (IV) в стакан наливають розчин лугу, а для поглинання хлороводню - воду. Після заповнення колби (банки) газом виймають з неї пробку з газовідвідними трубками і посудину швидко закривають пробкою або скляною пластинкою, а пробку з газовідвідними трубками поміщають в газопоглощающій розчин.
Досвід 1. Отримання і збирання кисню
Зберіть установку по рис. 4. У велику суху пробірку помістіть 3-4 г перманганату калію, закрийте пробкою з газовідвідною трубкою. Зміцніть пробірку в штативі похило отвором трохи вгору. Поруч зі штативом, на якому укріплена пробірка, поставте кристаллизатор з водою. Порожню пробірку заповніть водою, закрийте отвір скляною пластиною і швидко переверніть в кристалізатор догори дном. Потім в воді вийміть скляну пластину. У пробірці не повинно бути повітря. Нагрійте в полум'ї пальника перманганат калію. Опустіть кінець газовідвідної трубки в воду. Спостерігайте появу бульбашок газу.
Через кілька секунд після початку виділення бульбашок підведіть кінець газовідвідної трубки в отвір пробірки, заповненої водою. Кисень витісняє воду з пробірки. Після заповнення пробірки киснем закрийте її отвір скляною пластиною і переверніть.
1. Які лабораторні методи отримання кисню вам відомі? Напишіть відповідні рівняння реакцій.
2. Опишіть спостереження. Поясніть розташування пробірки в ході досвіду.
3. Складіть рівняння хімічної реакції розкладання перманганату калію при нагріванні.
4. Чому в пробірці з киснем тліюча лучинка спалахує?
Досвід 2. Отримання водню дію металу на кислоту
Зберіть прилад, що складається з пробірки з пробкою, через яку проходить скляна трубка з відтягнутим кінцем (рис. 5). Покладіть в пробірку кілька шматочків цинку і долийте розбавлений розчин сірчаної кислоти. Щільно вставте пробку з відтягнутою трубкою, зміцните пробірку вертикально в затиску штатива. Спостерігайте виділення газу.
При наявності в пробірці з воднем домішки повітря відбувається невеликий вибух, що супроводжується різким звуком. У цьому випадку випробування газу на чистоту слід повторити. Переконавшись, що з приладу йде чистий водень, запалити його у отвори відтягнутою трубки.
Контрольні питання і завдання:
1. Вкажіть способи отримання і збирання водню в лабораторії. Напишіть відповідні рівняння реакцій.
2. Складіть рівняння хімічної реакції отримання водню в умовах досвіду.
3. Потримайте над полум'ям водню суху пробірку. Яка речовина утворюється в результаті горіння водню? Напишіть рівняння реакції горіння водню.
4. Як перевірити отриманий в ході експерименту водень на чистоту?
Досвід 3. отримання аміаку
Контрольні питання і завдання:
1. Які водневі сполуки азоту Вам відомі? Напишіть їх формули і назви.
2. Опишіть явища, що відбуваються. б'ясніте розташування пробірки в ході досвіду.
3. Складіть рівняння реакції взаємодії хлориду амонію і гідроксиду кальцію.
Досвід 4. Одержання оксиду азоту (IV)
Зберіть прилад по рис. 7. У колбу покладіть трохи мідних стружок, в воронку налийте 5-10 мл концентрованої азотної кислоти. Кислоту вливати в колбу невеликими порціями. Зберіть виділяється газ в пробірку.
Контрольні питання і завдання:
1. Опишіть явища, що відбуваються. Який колір газу, що виділяється?
2. Складіть рівняння реакції взаємодії міді з концентрованою азотною кислотою.
3. Якими властивостями володіє азотна кислота? Від яких факторів залежить склад речовин, до яких вона відновлюється? Наведіть приклади реакцій між металами і азотною кислотою, в результаті яких продуктами відновлення HNO 3 є NO 2, NO, N 2 O, NH 3.
Досвід 5. отримання хлороводню
У колбу Вюрца помістіть 15-20 г хлориду натрію; в крапельну воронку - концентрований розчин сірчаної кислоти (рис. 8). Кінець газовідвідної трубки введіть в сухий посудину для збирання хлороводню так, щоб трубка доходила майже до дна. Закрийте отвір судини пухким клубочком вати.
Поруч з приладом поставте кристаллизатор з водою. З крапельної воронки наливайте розчин сірчаної кислоти.
Для прискорення реакції колбу злегка підігріти. коли над
ватою, якої закритий отвір судини, з'явиться туман,
Контрольні питання і завдання:
1. Поясніть явища, що спостерігаються. Яка причина утворення туману?
2. Яка розчинність хлороводню у воді?
3. Випробуйте отриманий розчин лакмусовим папірцем. Чому дорівнює значення рН?
4. Напишіть рівняння хімічної реакції взаємодії твердого хлориду натрію з концентрованою сірчаною кислотою.
Досвід 6. Отримання і збирання оксиду вуглецю (IV)
Установка складається з апарату Киппа 1 , Зарядженого шматками мармуру і соляною кислотою, двох послідовно з'єднаних склянок Тищенко 2 і 3 (склянка 2 заповнена водою для очищення проходить оксиду вуглецю (IV) від хлороводню і від механічних домішок, склянка 3 - сірчаною кислотою для осушення газу) і колби 4 ємністю 250 мл для збирання оксиду вуглецю (IV) (рис. 9).
Мал. 9. Прилад для отримання оксиду вуглецю (IV)
Контрольні питання і завдання:
1. Запалену лучину опустити в колбу з оксидом вуглецю (IV) і пояснити, чому гасне полум'я.
2. Скласти рівняння реакції утворення оксиду вуглецю (IV).
3. Чи можна для отримання оксиду вуглецю (IV) використовувати концентрований розчин сірчаної кислоти?
4. Що виділяється з апарат кіп газ пропустити в пробірку з водою, підфарбованою нейтральним розчином лакмусу. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції, що протікає при розчиненні газу в воді.
Контрольні питання:
1. Перерахуйте основні характеристики газоподібного стану речовини.
2. Запропонуйте класифікацію газів по 4-5 істотним ознаками.
3. Як читається закон Авогадро? Яке його математичний вираз?
4. Поясніть фізичний зміст середньої молярної маси суміші.
5. Розрахуйте середню молярну масу умовного повітря, в якому масова частка кисню становить 23%, а азоту - 77%.
6. Які з перерахованих газів легший за повітря: оксид вуглецю (II), оксид вуглецю (IV), фтор, неон, ацетилен С 2 Н 2, фосфін РН 3?
7. Визначте щільність за воднем газової суміші, що складається з аргону об'ємом 56 л і азоту об'ємом 28 л. Обсяги газів приведені до н.у.
8. Відкритий посудину нагрівається при постійному тиску від 17 о С до 307 о С. яка част повітря (по масі), що знаходиться в посудині, при цьому витісняється?
9. Визначте масу 3 л азоту при 15 о С і тиску 90 кПа.
10. Маса 982,2 мл газу при 100 ° С і тиску 986 Па дорівнює 10 г. Визначте молярну масу газу.
ХІМІЯ
Довивод
Завдання 1.
Дано газоподібні речовини: H2, HCl, CO2, CO, O2, NH3.
1. Визначте, які з них легший за повітря, а які важче (відповідь обґрунтуйте).
2. Визначте, які з них можна зібрати методом витіснення води.
3. Визначте, що буде відбуватися з цими газами, якщо їх пропустити через розчин кислоти, луги (відповідь підтвердіть рівняннями реакцій).
Рішення.
1. Легше повітря, ті, молярна маса яких менше 29 г / моль (молярна маса повітря). цеH 2, CO, NH 3. Найважче: HCl, CO 2, O 2.
2. Методом витіснення води можна збирати гази, які нерозчинні або погано розчинні у воді. цеH 2, CO 2, CO, O 2 . Не можна методом витіснення води збирати гази:HCl, NH 3.
3. З кислотами реагують речовини, що володіють основними властивостями:
NH 3 + HCl \u003d NH 4 Cl
З лугами реагують речовини, що володіють кислотними властивостями:
HCl + KOH \u003d KCl + H2O
Есеп 1.
Газ тәрізді заттар берілген: H2, HCl, CO2, CO, O2, NH3.
1.Олардиң қайсиси ауадан ауир және қайсиси жеңіл екенін аниқтаңиздар (жауаптариңизди дәлелдеңіздер).
2. Олардиң қайсисин суди иғистиру әдісімен аниқтауға болмайтинин аниқтаңиздар.
3. Егер Олард сілтінің, қишқилдиң ерітінділері арқили өткізгенде оси газдармен НЕ болатинин аниқтаңиздар (жауаптариңизди реакція теңдеулері арқили дәлелдеңіздер).
Шешуі.
1. Ауадан жеңіл, яғні молярлиқ массаси 29 г / мольдан (ауаниң молярлиқ массаси) кіші болатин газдар: H2, CO, NH3. Ауир: HCl, CO2, O2.
2. Суди иғистиру әдісімен суду ерімейтін Немес суду аз ерітін газдарди алуға болади. Олар Це H2, CO2, CO, O2. Суди иғистиру әдісі арқили жінауға болмайтин газдар: HCl, NH3.
3. Қишқилмен негіздік қасіет көрсететін заттар әрекеттеседі:
NH3 + HCl \u003d NH4Cl
Сілтілермен қишқилдиқ қасіет көрсететін заттар әрекеттеседі:
HCl + KOH \u003d KCl + H2O
CO2 + 2KOH \u003d K2CO3 + H2O або CO2 + KOH \u003d KHCO3
Завдання 2.
Ранньою весною рано вранці, коли температура навколишнього повітря була ще 0 ° С, а тиск 760 мм рт. ст., три товариша, прогулюючи своїх собак, побачили порожню пляшку на газоні. "Вона порожня", - сказав один з них. "Ні, вона сповнена по вінця, і я знаю формулу речовини, яким вона наповнена", - сказав інший. "Ви обидва не праві", - сказав третій.
1. Хто з товаришів, на вашу думку, мав рацію (відповідь обґрунтуйте)?
2. Розрахуйте кількість речовини і число частинок, що містяться в пляшці, якщо її обсяг дорівнює 0,7 дм3.
3. Розрахуйте молярну масу газу, що міститься в пляшці.
Рішення.
1. Прав третій, так як в пляшці повітря (вона не порожня - перший неправий), а повітря є не індивідуальним речовиною (другий теж неправий). Повітря являє собою суміш газів:
2. Т. к. Умови нормальні, тоVM \u003d 22,4 л / моль. Розрахуємо кількість речовиниn = V / VM \u003d 0,7 / 22,4 л / моль \u003d 0,03125 моль. число частинокN = NA · n \u003d 6,02 · 1 023 моль-1 · 0,03125 моль \u003d 1,88 • 1022 частинок.
3. Молярну масу повітря можна розрахувати, знаючи склад повітря. У повітрі міститься приблизно 78%N 2, 21% O 2, 0,5% Ar і 0,5% CO 2 . Середня молярна маса буде дорівнюєMср \u003d x1 · M1 + x2 · M2 + x3 · M3 + x4 · M4
Есеп 2.
Ерте көктемде таңертең ерте қоршаған ортаниң температураси 0 ° С, қисим 760 мм син. бағ. болипой тұрған кезде үш адам өздерінің іттерін қидиртуға шиқти және Олар газондағи бос құтини (пляшка) көрді. «Ол бос» - деді ониң біреуі. «Жоқ, аузина дейін заттармен толи» деді екіншісі, себебі ол құтиниң ішіндегі заттардиң формуласин біледі. «Сендер екеулерің де дұрис таппадиңдар» - деді үшіншісі.
1. Сіздердің ойлариңизша, оси үш адамниң қайсиси дұрис ойлади (жауаптариңди дәлелдеңдер)?
2. Егер құтиниң (бутилканиң) ішіндегі заттиң көлемі 0,7 дм3 - ге тең болатини белгілі Болсам, зат мөлшерін және молекулалар санин табиңиздар.
3. Құтиниң ішіндегі газдиң молярлиқ массасин есептеңіздер.
Шешуі.
1. Үшінші адам дұрис Айтте, себебі ониң ішінде Ауа бар (ол бос Емес, ендеше бірінші адам дұрис таппади), ал Ауа жеку зат Емес (сол себепті екінші адам та дұрис таппади). Ауа бірнеше газдардиң қоспасинан тұради:N 2, O 2, Ar, CO 2, H 2 O і ін.
2. Яғні жағдай қалипти, ендешеVM \u003d 22,4 л / моль. Зат мөлшерін есептеймізn = V / VM \u003d 0,7 / 22,4 л / моль \u003d 0,03125 моль. молекула саниN = NA · n = 6,02 · 1023 моль-1 · 0,03125 моль \u003d 1,88 • 1022 бөлік.
3. Ауаниң құрамин біле отирип ауаниң молярлиқ массасин есептеуге болади. Ауа Шамам төмендегі газдар қоспасинан тұради: 78%N 2, 21% O 2, 0,5% Ar және 0,5% CO 2 . Орташа молярлиқ массаси тең боладиMср \u003d x1 · M1 + x2 · M2 + x3 · M3 + x4 · M4 \u003d 0,78 · 28 + 0,21 · 32 + 0,05 · 40 + 0,05 · 44 ≈ 29 г / моль.
Завдання 3.
У вас в розпорядженні є карбонат кальцію і соляна кислота. Запропонуйте способи синтезу не менше 6 нових речовин, серед яких 2 простих. У синтезах можна використовувати тільки вихідні речовини, продукти їх взаємодії, необхідні каталізатори і електричний струм.
Рішення.
1. CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (При нагріванні)
2.
3.
4. CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2
5. CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2 (Електроліз розплаву)
6. 2 HCl \u003d H 2 + Cl 2 (Електроліз розчину)
7. 2H2O \u003d 2H2 + O2 (електроліз)
8. Ca + H2 \u003d CaH2
9. Ca (OH) 2 + Cl2 \u003d CaOCl2 + H2O (при 0ºC)
10. при нагріванні)
11. Cl2 + H2O \u003d HCl + HClO (при 0ºC)
12. 3 Cl 2 + 3 H 2 O \u003d 5 HCl + HClO 3 (При нагріванні)
Есеп3.
Сіздерде кальцій карбонат и және тұз қишқили бар. Оси заттар арқили 6-дан ким Емес жаңа заттарди, ониң ішінде 2 жай заттарди қалай алуға болади? Сінтезде тек қана бастапқи заттарди, олардан алинған өнімдерді қолдануға болади, каталізатор және електро тоғи қажет.
Шешуі.
1. CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (қиздирғанда)
2. CaCO3 + HCl \u003d CaCl2 + CO2 + H2O
3. CaCO3 + CO2 + H2O \u003d Ca (HCO3) 2
4. CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2
5. CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2 (балқима електроліз і)
6. 2 HCl \u003d H 2 + Cl 2 (ерітнді електроліз і)
7. 2 H 2 O \u003d 2 H 2 + O 2 (електроліз)
8. Ca + H 2 \u003d CaH 2
9. Ca (OH) 2 + Cl2 \u003d CaOCl2 + H2O (0ºC-де)
10. 6Ca (OH) 2 + 6Cl2 \u003d 5CaCl2 + Ca (ClO3) 2 + 6H2O (қиздирған кезде)
11. Cl2 + H2O \u003d HCl + HClO (0ºC -де)
12. 3Cl2 + 3H2O \u003d 5HCl + HClO3 (қиздирған кезде)
Завдання 4.
Газова суміш, яка містить два галогеноводорода, має щільність, за воднем дорівнює 38. Обсяг цієї суміші при н. у. був поглинений рівним об'ємом води. На нейтралізацію 100 мл розчину, що утворився було витрачено 11,2 мл 0,4 моль / л розчину гідроксиду натрію.
1. Визначте, які галогеноводороди могли міститися в даній суміші.
2. Розрахуйте склад газової суміші в об'ємних відсотках.
3. Запропонуйте спосіб визначення якісного складу газової суміші.
Рішення.
1. Маса 1 моль газової суміші при н. у. становить 38 · 2 \u003d 76 м Таким чином, в газовій суміші не можуть бути присутніми одночасноHBr і HI ( M(HBr) \u003d 81 г / моль, M(HI ) \u003d 128 г / моль). Також одночасно не можуть бути присутнімиHF і HCl ( M(HF) \u003d 20 г / моль, M(HCl ) \u003d 36,5 г / моль). В суміші повинен бути галогеновородод зM менше 76 г / моль і галогеноводородами зM більше 76 г / моль. Можливі склади сумішей: 1)HF і HBr; 2) HF і HI; 3) HCl і HBr; 4) HCl і HI.
Концентрація галогеноводородов в розчині становить (11,2 · 0,4): 100 \u003d 0,0448 моль / л. Це значення досить добре відповідає розрахунковому значенню 1: 22,4 \u003d 0,0446 моль / л для процесу розчинення 1 л газу (н. У.) В 1 л води (за умови, що молекули галогеноводорода мономірним). Таким чином, газова суміш не містить фтороводород, який і в газовій фазі перебуває в вигляді (HF) n, де n \u003d 2-6.
Тоді умов завдання відповідають тільки два варіанти сумішей:HCl + HBr або HCl + HI.
2. Для суміші HCl + HBr: нехай x моль - кількістьHCl в 22,4 л суміші (н. у.). тоді кількістьHBr становить (1 x ) Моль. Маса 22,4 л суміші становить:
36,5 x + 81 (1 x) \u003d 76; x \u003d 0,112; 1 x \u003d 0,888.
Склад суміші: HCl - 11,2%, HBr - 88,8%.
Аналогічно для сумішіHCl + HI:
36,5 x + 128 (1 x) \u003d 76; x \u003d 0,562.
Склад суміші: HCl - 56,2%, HI - 43,8%
3. Так як обидві суміші повинні містити хлороводород, то якісно залишається визначити бромоводород або иодоводорода. Це визначення зручніше зробити у формі простих речовин - брому або йоду. Для перекладу галогеноводородов в прості речовини водний розчин можна окислити хлором:
2HBr + Cl2 \u003d 2HCl + Br2
2HI + Cl2 \u003d 2HCl + I2
Отримані розчини галогенів можна відрізнити за забарвленням розчину в неполярному розчиннику (при екстракції) або по більш чутливою реакції забарвлення крохмалю.
Також вихідні галогеноводороди можна розрізнити по различающейся забарвленні галогенідів срібла:
HBr + AgNO 3 \u003d AgBr ↓ + HNO 3 (Світло-жовтий осад)
HI + AgNO 3 \u003d AgI ↓ + HNO 3 (жовтий осад)
Есеп 4.
Екі галогенсутектен тұратин газ қоспасиниң сутек бойинша тиғиздиғи 38. Оси қоспаниң қ.ж.-дағи көлемі судиң көлемімен бірдей. Алинған 100 мл ерітіндіні бейтараптағанда 11,2 мл 0,4моль / л натрій гідроксідінің ерітіндісі жұмсалди.
1. Оси қоспада қандай галогенсутек бариня аниқтаңиздар.
2. Газ қоспасиниң құрамин көлемдік процентпен аниқтаңиздар.
3. Газ қоспасиниң сапасин аниқтайтин жағдайди ұсиниңиздар.
Шешуі.
1. 1 моль газ қоспасиниң массаси қ.ж. құрайди: 38 · 2 \u003d 76 м Сондиқтан газ қоспасинда бір мезгілде HBr және HI ( M(HBr) \u003d 81 г / моль, M(HI) \u003d 128 г / моль) бола алмайди. Сонимен қатар бір мезгілде HF және HCl ( M(HF) \u003d 20 г / моль, M(HCl) \u003d 36,5 г / моль) бола алмайди. Қосапада М массаси 76г / мольдан аз галогенсутек болу керек. Мүмкін болатин газ қоспалари: 1) HF және HBr; 2) HF және HI; 3) HCl және HBr; 4) HCl және HI.
Ерітіндідегі галогенсутектердің концентраціяси (11,2 · 0,4): 100 \u003d 0,0448 моль / л. Бұл мән 1 л суға (галогенсутек молекуласи мономерлі болған жағдайда) 1 л газди (қ.ж.) еріту процесі үшін төмендегі есептеу нәтіжесіне жақин: 1: 22,4 \u003d 0,0446 моль / л. Ендеше, газ қоспасинда фторсутек болмайди, себебі ол газ фазасинда (HF) n түрінде болади, мұндағи n \u003d 2-6.
Ендеше есептің Шартьє тек екі нұсқаға сәйкес келеді: HCl + HBr Немес HCl + HI.
2. HCl + HBr қоспаси үшін: 22,4 л қоспадағи (қ.ж.) HCl мөлшері - х. Онда HBr мөлшері (1-x) моль болади. 22,4 л қоспаниң массаси:
36,5x + 81 (1-x) \u003d 76; x \u003d 0,112; 1-x \u003d 0,888.
Қоспа құрами: HCl - 11,2%, HBr - 88,8%.
Қоспа үшін HCl + HI:
36,5x + 128 (1-x) \u003d 76; x \u003d 0,562.
Қоспа құрами: HCl - 56,2%, HI - 43,8%
3. Ендеше бромсутек және іодсутек екі қоспа та болу қажет. Бұл аниқтама жай зат түрінде - бром Немес йод аниқтауға иңғайли. Галогенсутекті жай затқа айналдиру үшін ониң ерітіндісін хлормен тотиқтиру қажет:
2HBr + Cl2 \u003d 2HCl + Br2
2HI + Cl2 \u003d 2HCl + I2
Галогендердің алинған ерітінділерін неполярли еріткіштегі ерітіндінің түсі бойинша (екстаркція кезіндегі) Немес крахмалдиң әсері арқили аниқтауға болади.
Сондало-ақ галогенсутектерді күміс галогенідіндегі әртүрлі түстері арқили аниқтауға болади:
HBr + AgNO3 \u003d AgBr ↓ + HNO3 (ашиқ-сари тұнба)
HI + AgNO3 \u003d AgI ↓ + HNO3 (сари тұнба)
Завдання 5 (Термохімічні розрахунки, домішки).
При спалюванні 1,5 г зразка цинку виділилося 5,9 кДж теплоти. Визначте, містив чи зразок цинку негорючі домішки, якщо відомо, що при спалюванні 1 моль цинку виділяється 348 кДж теплоти.
Есеп5 ( Қоспалар, термохіміялиқ есептеулер). 1,5 г мириш үлгісін жаққанда 5,9 кДж жилу бөлінді. 1моль миришти жаққанда 348 кДж жилу бөлінетінін біле отирип мириш үлгісінде жанбайтин қоспалар бармен, жоқпа аниқтаңиздар.
Рішення:
Шешуі:
ХІМІЯ
висновок
Завдання 1.
Розшифруй ланцюжок перетворення і здійсни хімічні реакції:
 |
position: absolute; z-index: 2; margin-left: 218px; margin-top: 91px; width: 16px; height: 55px "\u003e
 |
Додатково відомо:
речовина А - корунд
речовинаB- найпоширеніший метал (Ме) в земній корі
речовина С - з'єднання, що містить 15,79% Ме, 28,07%S, 56,14% Про
речовина Е - біле драглисте речовина, погано розчинна у воді. Продукт взаємодії речовини С з лугом
речовинаD- натрієва сіль найпоширенішого металу, молекула якої містить 40 електронів.
Рішення:
А - Al 2 O 3
B - Al
C - Al2 (SO4) 3
D - NaAlO2
E - Al (OH) 3
За каждуюопределенную формулу речовини - 1 бал
За кожну правильну написане рівняння хімічної реакції (з умовами здійснення) - 2 бали
РАЗОМ: 5 · 1 + 8 · 2 \u003d 21 бал
1 тапсирма.
Айналулар тізбегін ашип, хіміялиқ реакція теңдеулерін жазиңиздар:
|
position: absolute; z-index: 15; margin-left: 218px; margin-top: 91px; width: 16px; height: 55px "\u003e
|
Қосимша белгілі болғани:
А зати - корунд
Bзати– жер шаринда ең көп таралған метал (Ме)
З зати - 15,79% Ме, 28,07% S, 56,14% Про тұратин қосилис
Е зати - ақ қоймалжиң зат, суду Нашар еріді. Заттиң сілтімен әрекеттесуінің өнімі З
D зати- ең көп таралған металдиң натрій тұзи, молекуласи 40 електроннан тұради.
Шешуі:
А - Al2O3
B - Al
C - Al2 (SO4) 3
D - NaAlO2
E - Al (OH) 3
Әрбір заттиң формуласин аниқтағанға - 1 ұпайдан
Дұрис жазилған әрбір хіміялиқ реакція теңдеуіне (Шартьє көрсетілген) - 2 ұпайдан
БАРЛИҒИ: 5 · 1 + 8 · 2 \u003d 21 ұпай
Завдання 2.У шести пронумерованих бюксах (хімічних склянках) знаходяться тверді речовини (у вигляді порошків): гідрокарбонат натрію, хлорид натрію, сульфат цинку, фосфат калію, карбонат кальцію, сульфат заліза (II ). Використовуючи наявні на столі реактиви та обладнання, визначте вміст кожного бюкса (хімічного склянки). Наведіть хімічну формулу кожного речовини і напишіть рівняння проведених хімічних реакцій.
реагенти: 2 M HCl, 2 M NaOH, H 2 O дистильована, 2М розчинAgNO 3
устаткування: штатив із пробірками (7-10 штук), шпатель, піпетки.
Рішення:
Етапи роботи | спостереження | Рівняння реакції, висновки |
|
Розчинити проби речовин у воді | Чи не розчинилося одна речовина | це CaCO3 |
|
Додати в проби розчиненого і нерозчиненого речовиниHCl | У двох пробірках виділяється газ. | NaHCO3 + HCl \u003d CaCO3 + HCl \u003d |
|
Додати в проби речовин розчин гідроксиду натрію (НЕ надлишок) | У двох пробірках випадають опади зеленого (болотного) кольору і білого аморфного. | Це FeSO4 і Zn (NO3) 2 FeSO4 + NaOH \u003d Zn (NO3) 2 + NaOH \u003d |
|
Додаємо в проби речовин по краплях нітрат срібла | У двох пробірках випадають білий сирнистий і жовтий опади. | Це NaCl і K3PO4 NaCl + AgNO3 \u003d K3PO4 + AgNO3 \u003d |
За визначення кожного речовини по 1 балу.
За рівняння реакції - 2 бали
Разом: 6 · 1 + 6 · 2 \u003d 18 балів
Примітка: Якщо в рівнянні реакції не розставлені всі коефіцієнти, але сутність хімічної реакції відображена - 1 бал
2 тапсирма. Алти номерленген бюксте (хіміялиқ стакан) қатти зат бар (ұнтақ түрінде): натрій гідрокарбонати, натрій хлоріді, миришг сульфати, калій фосфати, кальцій карбонати, темір (ІІ) сульфати. Столдағи реактівтерді және құралдарди пайдалана отирип, әрбір бюкстегі Затті аниқтаңиздар. Әрбір заттиң хіміялиқ формуласин және хіміялиқ реакція теңдеулерін жазиңиздар.
Реагенттер: 2M HCl, 2M NaOH, дістілденген H2O, 2М AgNO3 ерітіндісі
Құрал-жабдиқтар: пробіркалари барштатив (7-10 дана), шпатель (ұстағиш), піпетки Алар.
Шешуі:
Жұмис етаптари | Құбилис | реакція теңдеулері |
|
Заттиң синамасин суду еріту | Бір зат та еріген жоқ | Бұл CaCO3 |
|
Еріген және ерімеген заттиң синамасина НСІ қосу | Екі пробіркада газ бөлінеді | NaHCO3 + HCl \u003d CaCO3 + HCl \u003d |
|
Заттиң синамасина натрій гідроксідін қосу (аз мөлшерде) | Екі прробіркада жасил түсті (саз балшиқ тәрізді) және ақ түсті аморфти тұнба Пайда болади | Бұл FeSO4 және Zn (NO3) 2 FeSO4 + NaOH \u003d Zn (NO3) 2 + NaOH \u003d |
|
Синамаға тамшилатип күміс нітратин қосамиз | Екі пробіркада ақ ірімшік тәрізді және сари тұнба түседі. | Бұл NaCl және K3PO4 NaCl + AgNO3 \u003d K3PO4 + AgNO3 \u003d |
Әрбір Затті аниқтағанға 1 ұпайдан.
Әрбір реакція теңдеуіне - 2 ұпайдан.
Барлиғи: 6 · 1 + 6 · 2 \u003d 18ұпай
Ескерту: Егер реакція теңдеуінде Показати всі коеффіценттер қойилмаған Болсам, бірақ хіміялиқ реакціяниң мәні аниқталған Болсам - 1 ұпай беруге болади