Практическая работа "Гидролиз", 11 класс, карточка - путеводитель

Практическая работа № 6 ГИДРОЛИЗ Ц е л и :   на   практике   убедиться   в   существовании   гидролиза;   объяснять совершенствовать   умения   наблюдать   химические   явления, наблюдения и результаты опытов, решать качественные химические задачи. О б о р у д о в а н и е   и   р е а к т и в ы :   1) В пронумерованных пробирках растворы хлорида алюминия, сульфата натрия и карбоната натрия; 2) универсальный индикатор, 10%­ный раствор карбоната натрия, алюминий в гранулах, вода в химическом стакане; раствор гидроксида натрия; 3) спиртовка, зажим, пробирки, лучина.   ТБ: 1) аккуратно работать с реактивами и приборами;   2) не смешивать реактивы без согласования с заданием. Х о д   р а б о т ы З а д а н и е   1.  Проверьте   свою   готовность   к   выполнению   практической работы. 1. Определите, подчеркнув, верное суждение: а) При гидролизе карбоната натрия индикатор меняет свою окраску. б) Гидролизу подвергаются все соли. в) Гидролиз – это процесс обменного взаимодействия сложных веществ с водой. 2. Восстановите схему реакции гидролиза, подставив формулы исходного вещества и одного из продуктов:    …  +  Н2О  ↔  Fe(OH)Cl 2  + … 3.  Какому   гидролизу   подвергается   водный   раствор   сульфита   натрия (Na2SO3)? Подчеркните верный ответ. а) по катиону; б) по аниону;  в) не гидролизуется. З а д а н и е   2.  C   помощью   химических   экспериментов   убедитесь   в существовании   гидролиза   солей,   попытайтесь   дать   объяснение   проведенным опытам. 1)   Как   определить   растворы  гидроксида   натрия,   хлорида   натрия, карбоната натрия, если они находятся в склянках без этикеток? Cоставьтеплан определения веществ в пронумерованных пробирках и поясните результат с помощью уравнений химических реакций  (за помощью обратитесь к таблице «Качественное определение ионов»). ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Действия Наблюдения Уравнения реакций,  выводы 2)   В   трех   пробирках   (1,   2,   3)   находятся   растворы   хлорида   алюминия, сульфата   натрия   и   карбоната   натрия.   Не   пользуясь   другими   реактивами, определите состав каждой пробирки.  План действий: 1) определите способ выполнения задания; 2) обсудите с соседом по парте возможные результаты; 3) запишите предполагаемые уравнения реакций; 4) проведите опыты, подтверждающие вашу гипотезу. При составлении уравнений гидролиза используйте следующий алгоритм: 1. Запишите уравнение реакции диссоци­ации соли 2. Выберите ион слабого основания или  слабой кислоты, взаимодействующий  с водой  3. Запишите уравнение в ионном виде 4. Определите среду раствора K2S   2 K→ +   +  S2– K2S   2 K→ +   +  S2– 2 K+ + S2– + H+OH   Избыток гидроксид­ионов, среда щелочная + + HS– + OH–   2К↔ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е  3. Экспериментальная задача. Что произойдет, если охладить раствор карбоната натрия или добавить к нему гидроксид натрия? Проведите опыт и обоснуйте свои заключения с точки зрения теории химического равновесия. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е  4. Проблемный опыт. 1)   В   одну   пробирку   с   раствором   меди   (II)   прилейте   раствор   гидроксида натрия, а в другую постепенно – раствор карбоната натрия. 2) Сравните цвет образующихся осадков. 3) Обратите внимание: в одной из пробирок выделяется газ.  (Подумайте: откуда может выделяться этот газ?)  Проверьте качественный состав газа горящей лучинкой. 4) Попробуйте объяснить происходящее явление.  ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е  4А. Мысленный эксперимент. Подумайте и ответьте на вопросы: 1) В медицинской практике раствор питьевой соды (гидрокарбоната натрия) используют для полоскания при воспалительных заболеваниях горла. Для чего? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ 2) Какова роль гидролиза в природе? _____________________________________________________________________ _________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 3) Почему раствор мыла пенится в воде? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ З а д а н и е   5.   Дополнительный   проблемный   опыт  «Взаимодействие солей щелочных металлов с солями, гидролизующимися по катиону». К раствору хлорида алюминия прилейте раствор карбоната натрия. Поясните происходящую реакцию. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Практическая работа № 6 ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 2 + HCl;   Fe(OH)Cl Задание 1. 1 – а;  ↔ 2 – FeCl3  + Н2О  3 – б. Задание 2. 1) План определения веществ: – гидроксид натрия – щелочь => индикатор покажет щелочную среду; –  хлорид   натрия  –   соль,   образованная   сильным   основанием   и   сильной кислотой => гидролиза не будет, индикатор не изменит окраску; –  карбонат   натрия  –   соль,   образованная   сильным   основанием   и слабой кислотой => индикатор покажет щелочную среду.  Действия Наблюдения Проба индикатором Индикатор покажет в  одной пробирке  нейтральную среду, в  двух – щелочную В одной из пробирок  наблюдается  вспенивание В двух оставшихся  пробирках проба на  р­р HCl Уравнения реакций,  выводы В пробирке с нейтральной средой – NaCl,  которая не гидролизуется В данной пробирке р­р Na2CO3: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ П р и м е ч а н и е : план может быть составлен в свободном виде, а также этот эксперимент можно  предложить   для  решения одному  из  вариантов, а второй эксперимент (см. ниже) – другому варианту. 2)   Реактивы:   в   трех   пробирках   (1,   2,   3)   находятся   растворы  хлорида алюминия,   сульфата   натрия  и  карбоната   натрия;   кислотно­основный индикатор. AlCl3    Al→ 3+  +   3Cl–  –   cоль,   образованная   слабым   основанием   и   сильной кислотой (гидролизуется по катиону). Na2SO4   2Na→ + + SO4 2– – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (не гидролизуется).Na2CO3   2Na→ + + CO3 2– – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (гидролизуется по аниону). ↔  AlOH  HCO↔ 2+ + H+ – среда кислая (пробирка 1) ­ + ОH– – среда щелочная (пробирка 3) 3 Уравнения:   Al3+ + HOH  2­  + HOH                     CO3 Задание 3. Карбонат   натрия   гидролизуется   по   аниону.   Так   как   гидролиз   –   реакция обратимая,   эндотермическая,  то   при   понижении   температуры   равновесие сместится влево, гидролиз уменьшится. Добавление избытка ионов ОН­ в составе гидроксида натрия также   сместит   равновесие   влево   (принцип Ле Шателье) (густота окраски индикатора уменьшится после проведения опыта). Задание 4. В   первой   пробирке   образуется   гидроксид   меди   (II)   характерного   ярко­ голубого цвета. Сульфат меди (II) подвергается в растворе гидролизу по катиону и раствор имеет кислую среду, а при добавлении раствора карбоната натрия, гидролизующегося по аниону, этот гидролиз усиливается. В результате вместо средних солей образуются менее растворимые основные соли меди:  2SO4  2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3  П р и м е ч а н и е .   Вместо   сульфата   меди   (II)   можно   использовать   сульфат цинка или магния. В зависимости от условий проведения опыта (температуры, концентрации   солей)   вместе   с   основными   солями   могут   образовываться нерастворимые гидроксиды.  + 2Na  + CO ↓ ↑ 2  Задание 4А. 1) Раствор питьевой соды имеет щелочную реакцию вследствие гидролиза соли,   образованной   слабой   кислотой   и   сильным   основанием,   по   аниону. Щелочная   среда   губительна   для   большинства   бактерий   и   грибков,   поэтому помогает при воспалительных заболеваниях горла.    Na↔ + +  H2CO3   + OH– –  + HOH  Уравнение гидролиза:  Na+ +  HCO3 2)  В а р и а н т .   Благодаря   гидролизу   солей   образуются   многие   минералы (например, малахит), состоящие из основных солей. Кислые соли придают слабо­ щелочную реакцию воде в Мировом океане, образование вулканических газов также в том числе связано с гидролизом (например, сульфидов), из­за гидролиза алюмосиликатов   происходит   разрушение   горных   пород.   В   живых   системах гидролиз   обеспечивает   наличие   фосфатных   и   гидрокарбонатных   буферных систем, обеспечивающих постоянство внутренней среды клеток.3) Гигиена – мытье рук с мылом – возможна благодаря гидролизу натриевых солей высших карбоновых кислот, составляющих основу мыла. Пену образует щелочь.  NaOH + С 17Н35СООH↓ Уравнение: С17Н35СООNa + НОН  Дополнительный проблемный опыт. Взаимодействие   ↔ солей   щелочных   металлов   с   солями, гидролизующимися по катиону. Взаимодействие карбоната натрия с хлоридом алюминия: 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3  + 6NaCl  + 3CO ↓ ↑ 2 П о я с н е н и я .  Соли, образованные щелочным металлом и слабой кислотой,  подвергаются гидролизу по аниону. При взаимодействии их с солями,  гидролизующимися по катиону, гидролиз соли увеличивается и протекает по  второй ступени. Поэтому такие реакции сопровождаются образованием  малорастворимых основных солей  или даже оснований.