«Взаимодействие кислот с основными оксидами»

«Взаимодействие кислот с основными оксидами»
.Задание 1.Назовите кислоты:
H2SO4 - __________________________
HCl – __________________________
HBr - ____________________________
H2S –_________________________
H3PO4 - __________________________
H2CO3 –_________________________
Химические реакции между двумя сложными веществами, при которых они
обмениваются составными частями, называют реакциями обмена.
Примеры
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
________________________________________
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
________________________________________
Атомы водорода из молекул кислоты, объединяясь с атомами кислорода из оксида
металла, образуют молекулы воды, а металл основного оксида и остаток молекулы
кислоты образуют соль.
.
Задание 2.
Из приведённых примеров выберите и запишите в тетрадь по два уравнения
реакций замещения и обмена:
а) S + O2 = SO2
Б) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑
в) 2HgO = 2Hg + O2↑
г) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 ↑
д) 2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑
e) BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O
ж) CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
з) Na2O + H2O = 2NaOH
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
«Состав кислот. Соли»
Задание 1.
Закончите уравнение реакций
а) К + Н2О →_________________________
б) SO3 + H2O →________________________
в) Hg + H2O →_________________________
г) SiO2 + H2O →________________________
Задание 2.
Подчеркните одной чертой – одноосновные, двумя – двухосновные, тремя трёхосновные кислоты:
Н2S,
Н2SiO3,
HNO3, H2SO3,
H2SO4, H3PO4, H2CO3
Запишите названия кислот.
______________________________
___________________________
______________________________
___________________________
______________________________
___________________________
______________________________
Задание 3.
Составьте химические формулы кислот, соответствующих следующим оксидам:
а) N2O5-____________________________________________________________________________________________________________
__________________________________
б) СО2
в) SO3
Дайте названия этих веществ.
Задание4.Внимательно прочитайте §16 (стр. 81 – 83). Ответьте на вопросы:
1. Что называется солями?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Заполните таблицу «Названия, состав и свойства кислот. Названия солей»
Название
Кислоты
Формула
Кислотный
остаток, его
валентность
Агрегатное
состояние
Название солей
HNO3
HBr
HCl
H2SiO3
H2SO4
H2S
H2SO3
H2CO3
H3PO4
Задание5. (задание 1 стр. 86).
_____________________________________ _________________________________
_____________________________________
_________________________________
Задание6.
Заполните следующие таблицы:
Металлы и их валентность в соединении:
К
Na
Ag
Ba
Ca
Mg
Zn
Cu
Hg
Pв
Fe
Fe
Al
Кислотные остатки и их валентность в соединении:
NO3
Cl
S
SO3
SO4
SiO3
CO3
PO4
В химических реакциях замещения и обмена кислотные остатки переходят в другие
соединения, не изменяясь, например:
II I
Са + 2НСl → Ca Cl2 + H2
I
III
2Na2O + 2H3PO4 →2Na3PO4 + 3H2O
FeSO4 – сульфат железа (II)
Fe2(SO4)3 - сульфат железа (III)
Задание7.Заполните таблицу.
Задание для 1- ой группы:
НСl
если атомы
металла обладают
переменной
валентности
H2SO4
HNO3
H3PO4
H2SO4
HNO3
H3PO4
K (I)
Al (III)
Ag (I)
Cu (I)
Задание для 2 – ой группы:
HCl
Na +(I)
Mg +(II)
Fe +(III)
Fe (II)
«Выполнение упражнений».
Задание1.(стр.86,упр.5)________________________________________________________
___________________________________ ________________________________________
___________________________________ ________________________________________
___________________________________ ________________________________________
Задание6.(стр.86,зад.6)_______________________________________________________
____________________________________ ____________________________________
____________________________________ ____________________________________
____________________________________ _____________________________________
____________________________________ _____________________________________
Задание8.(стр.68,зад.8) _____________________________________________________
________________________________________________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ ____________________________________
___________________________________ _____________________________________
. «Физические свойства оснований»
1.
2.
Основания – сложные вещества, их состав – металл + гидроксогруппа (ОН)
Валентность гидроксогруппы равна I, валентность металла, входящего в состав
основания, равна числу гидросогрупп. Например: Fe(OH)3 – валентность железа
равна III.
Лабораторная работа №7.
«Ознакомление со свойствами гидроксидов натрия, меди (II)
а) Прилейте в пробирку, где лежит гранула едкого натра, несколько капель воды. Что
наблюдаете?___________________________________________________________
Происходит ли разогревание пробирки при растворение гидроксида натрия?
______________________________________________________________________
В полученный раствор щелочи добавьте ещё немного воды и разлейте (аккуратно)
раствор в три пробирки. В первую добавьте 2 капли лакмуса, во вторую – метилоранжа, а
в третью – фенолфталеина. Отметьте цвет индикатора в растворе.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
В пробирку с выданным Вам любым другим гидроксидом также налейте немного воды.
Происходят ли какие – либо изменения?_______________________________________
Добавьте 2 капли фенолфталеина. Меняет ли цвет индикатор?______________________
Какие выводы можно сделать?_______________________________________________
__________________________________________________________________________
б) Прилейте в пробирку, где находится Cu(OH)2 воды. Что
наблюдаете?_______________________________________________________________
Задание1
Заполнение таблицы «Классификация оснований»
Растворимые в воде
Нерастворимые в воде
основания (щелочи)
основания
«Химические свойства оснований» (взаимодействие щелочей с
кислотами)
Задание 1.
Приведите примеры оснований:
.
Щелочи:
Нерастворимые в воде основания:
________________________________
________________________________
_______________________________
________________________________
Задание 2.
.
Дайте определение:
Основания _______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Лабораторная работа №8.
«Взаимодействие щелочей с кислотами»
Налейте в стакан раствор хлороводородной (соляной) кислоты HCl, а в бюретку – раствор
гидроксида натрия NaOH. В стакан с кислотой добавьте 2 – 3 капли лакмуса. Как
изменилась его окраска?____________________________________________________
_________________________________________________________________________
Затем по каплям добавляйте в стакан раствор щелочи – едкого натра. Через некоторое
время, когда Вы заметите, что цвет раствора изменился и стал фиолетовым, прекратите
добавление щелочи.
. Обобщение выводов по лабораторной работе.
1. В какой среде лакмус фиолетового цвета?_________________________________
2.___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Вывод: В результате химического взаимодействия кислоты и щелочи раствор стал
нейтральным. Эту химическую реакцию называют реакцией нейтрализации:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Алгоритм составления уравнений реакций нейтрализации.
Кислота + основание → соль + вода
Порядок выполнения действий
Пример
1. Записать формулы кислоты и основания. H2SO4 + NaOH →
2. После стрелки записать формулу воды.
H2SO4 + NaOH → H2O +
3. Составить формулу образующейся соли:
I
II
I II
1) определить валентность металла по
NaOH; H2SO4; NaSO4;
формуле гидроксида (по числу ОН-групп);
HOK = 2;
2) определить валентность кислотного
2:1=2
остатка по формуле кислоты (по числу
2:2=1
атомов водорода); 3) составить формулу
H2SO4
соли.
4. Формулу полученной соли записать в
H2SO4 + NaOH → H2O + Na2SO4
правой части уравнения.
5. Расставить коэффициенты в уравнении.
H2SO4 + 2NaOH = 2H2O + Na2SO4
Задание3.К какому типу относится реакция нейтрализации?
___________________________________________________
___________________________________________________
«Химические свойства оснований» (взаимодействие нерастворимых в
воде оснований с кислотами)
Задание1.
Закончите уравнения реакций:
NaOH + HCl →._______________________________________
NaOH + H2SO4 →______________________________________
КOH + H3PO4 → ______________________________________
Как называются эти реакции?
_____________________________________________________
Лабораторная работа №9.
«Взаимодействие нерастворимых оснований с кислотами»
Получите гидроксид меди (II). С этой целью прилейте последовательно в пробирку по 1
мл растворов гидроксидов натрия и хлорида меди (II).____________________________
Обратите внимание на цвет образовавшегося осадка. Осадок – нерастворимое в воде
вещество – и есть гидроксид меди (II):
СuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
____________________________________
(Направленная вниз стрелка, стоящая в уравнении реакции после формулы вещества,
означает, что оно при обычных условиях в воде нерастворимо)
К полученному осадку добавьте 1мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете?
___________________________________________________________________
Какого цвета получился раствор?
___________________________________________________________________
Обобщение выводов по лабораторной работе.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Вывод: Таким образом, нерастворимые в воде основания, как и щелочи, взаимодействуют
с кислотами, с образованием соли и воды.
Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O
сульфат
меди (II)
«Химические свойства оснований» (взаимодействие щелочей с
кислотными оксидами)
Задание1. Закончите уравнение реакций:
а) Mg(OH)2 + HCl →._______________
б) KOH + H2SO4 →_________________
в)Fe(OH)2 + HNO3 →________________
: Основания взаимодействуют не только с кислотами, но и с другими сложными
веществами, например с кислотными оксидами.
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
Задание 2.Даны формулы веществ: N2O, CO2, P2O5, CuO, SO3, BaO. Какие из веществ
будут взаимодействовать
а) с водой?_______________________ _____________________________
________________________________ ______________________________
________________________________ ______________________________
б )с соляной кислотой?________________________ ____________________
_________________________________ _______________________________
_________________________________ _______________________________
в) с раствором гидроксида калия?_____________________________________
_________________________________ _______________________________
_________________________________ ________________________________
кислотный оксид + щелочь = соль + H2O
Запомните таблицу соответствия кислотных оксидов кислотам!
CO2 → H2CO3 → = CO3
N2O5 → HNO3 → − NO3
SO3 → H2SO4 → = SO4
P2O5 → H3PO4 → ≡ PO4
SiO2 → H2SiO3 → = SiO3
SO2 → H2SO3 → = SO3
Алгоритм составления уравнения реакции щелочи с кислотным оксидом
Порядок выполнения действий
Пример
1. Записать формулы исходных веществ.
2. После знака → записать формулу воды
H2O +.
3. Составить формулу образующейся соли.
Для этого: 1) определить валентность
металла по формуле гидроксида (по числу
ОН-групп); 2) определить формулу
кислотного остатка по формуле оксида; 3)
составить формулу соли.
4. Формулу полученной соли записать в
правой части уравнения. Расставить
коэффициенты в уравнении.
Задание3.
Cоставьте уравнение реакции между оксидом серы (IV) и гидроксидом
калия.
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
«Химические свойства оснований» (разложение нерастворимых
оснований)
Задание 1.Назовите продукты реакции.
Кислота + основание →___________________________________
Кислотный оксид + щелочь →_____________________________
Лабораторная работа №10. «Разложение нерастворимых оснований»
Возьмите пробирку с гидроксидом меди(II).
Укрепите пробирку с веществом в штативе
слегка наклонно, отверстием вниз.
Аккуратно прогрев всю пробирку, нагревайте
ту её часть, где находится гидроксид меди(II).
Как изменяется цвет вещества?
___________________________
Что замечаете на стенках пробирки?
_______________________________
О чём свидетельствуют эти признаки?
_________________________________
Вывод: ___________________________
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Химические реакции, при которых из одного вещества получается несколько
новых веществ, называют реакциями разложения.
Растворимые в воде основания – щелочи (NaOH, KOH, Ca(OH)2) разлагаются только при
высокой температуре.
Алгоритм составления уравнения реакции разложения нерастворимого
основания
Порядок выполнения действий
1. Записать формулу нерастворимого
основания и определить валентность
металла.
2. Записать формулу воды после знака →.
3. Составить формулу оксида данного
металла по валентности и записать её в
правой части уравнения.
4. Расставить коэффициенты.
Пример
II
Cu(OH)2 →
Cu(OH)2 → H2O +
II II
Cu O <=> CuO
Cu(OH)2 → H2O + CuO
Cu(OH)2 → H2O + CuO
Задание 2.
Закончите уравнение реакций. Назовите все вещества, участвующие в химических
реакциях:
t
1. Al(OH)3 → _________________________
2. Mg(OH)2 → _________________________
3. KOH + HCl → _________________________
4. NaOH + H3PO4 → _________________________
5. SO2 + KOH→ _____________________________
6. NaOH + N2O5 →____________________________
Задание 3.
Могут ли нерастворимые основания взаимодействовать с растворами кислот? Приведите
уравнения реакций.
_____________________________________________________
_____________________________________________________
«Способы получения неорганических веществ»
Задание1. Приведите примеры уравнений реакций, соответствующих схеме.
Способы получения кислот:
1) вода + кислотные оксиды (кроме SiO2) → кислота;
_____________________________________________________________________
2) водород + неметалл → кислота;
_____________________________________________________________________
Способы получения оснований:
1) вода + основные оксиды (только Na2O, K2O, Li2O, CaO, BaO, MgO, (t0 C)) →
щелочь;
______________________________________________________________________
2) вода + металлы (до Mg) → H2 + щелочь;
______________________________________________________________________
3) щелочь + соль → нерастворимое основание X;
______________________________________________________________________
Способы получения солей:
1) кислоты + основания → H2O + соль;
_______________________________________________________________________
2) кислота + металлы (до H2) → H2O + соль;
_______________________________________________________________________
3) кислота + основные оксиды → H2O + соль;
_______________________________________________________________________
4)щелочи + кислотные оксиды → H2O + соль;
_______________________________________________________________________
Способы получения оксидов:
1) металлы + О2 → оксиды;
______________________________________________________________________
2) неметаллы + О2 → оксиды;
______________________________________________________________________
3) сложные вещества + О2 → оксиды;
______________________________________________________________________
4) нерастворимые основания разлагаются (t0) → оксид;
_____________________________________________________________________
5) некоторые соли – карбонаты, сульфиты, силикаты (кроме солей калия и натрия) разлагаются (t0) → оксиды;
________________________________________________________________________
«Обобщение и систематизация сведений о химических свойствах
неорганических веществ»
____________________
Химические свойства:
1. Кислоты
Кислоты
+ основания → H2O + соль
+ металлы (до Н2) → H2 + соль
+ основные оксиды → H2O + соль
2. Основания
Щелочи
Нерастворимые
основания
+ кислоты → H2O + соль
+ кислотные оксиды → H2O + соль
+ амфотерные оксиды → H2O + соль
+ амфотерные гидроксиды → H2O + соль
+ соли, если образуется нерастворимое основание
+ кислоты → H2O + соль
разлагаются (t0 C) оксиды → H2O
3. Оксиды
Кислотные
+ щелочи → H2O + соль
+ H2O (кроме SiO2) → кислота
Основные
+ кислоты → H2O + соль
(только Na2O, K2O, Li2O, CaO, BaO, MgO (t0 C)) + H2O → щелочь
Задание 1.
Приведите все известные вам способы получения следующих солей:
1. хлорид кальция;
___________________________________________________________
___________________________________________________________
2. сульфат магния;____________________________________
___________________________________________________________
3. хлорид железа (III);__________________________________
____________________________________________________________
Задание 2.
Составьте уравнение реакций щелочей с солями. Запишите названия образующихся
веществ:
_____________________________________________________________________
1) NaOH + AlCl3
2) NaOH + Zn(NO3)2
3) NaOH+ MnSO4
4) NaOH + CrCl3
5) NaOH + FeSO4
Расчеты по уравнению химической реакции:одно из исходных веществ
взято в
Определите количество сульфата натрия Na2SO4, образовавшегося в
результате взаимодействия серной кислоты с гидроксидом натрия количеством вещества
0,1 моль.
(NaOH) = 0,1 моль
(Na2SO4) - ?
Записываем уравнение
химической реакции и
данные задачи:
0,1 моль
x
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль
1 моль
Из соотношения количеств веществ, участвующих в химической реакции (2 : 1),
видно, что количество сульфата натрия Na2SO4 будет вдвое меньше, чем количество
гидроксида натрия NaOH. Следовательно, из 0,1 моль гидроксида натрия образуется 0, 05
моль сульфата натрия.
Ответ:
(Na2SO4) = 0,05 моль.
.
Задача.2
Смешали растворы, содержащие 0,1 моль гидроксида натрия и 0,05 моль серной
кислоты. Какое количество сульфата натрия образуется в результате этой реакции?
Дано:
Решение:
(NaOH) = 0,1 моль
1. Записываем уравнение
(H2SO4 ) = 0,05 моль
химической реакции и
(Na2SO4) - ?
данные задачи:
0,1 моль 0,05 моль
x
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль
1 моль
1 моль
2. Соотношение количеств гидроксида натрия и серной кислоты равно 2 : 1, т.е. 0,05 моль
серной кислоты – это равно столько, сколько необходимо для полного взаимодействия с
ней 0,1 моль гидроксида натрия. (Убедится в этом можно и другим способом – составив
пропорцию:
0,1 моль 0,05 моль
2 моль
1 моль.
Это равенство, верно, значит, гидроксид натрия и кислоты взяты в соотношении,
необходимом для их полного взаимодействия.)
Значит, сульфата натрия образуется 0,05 моль
Ответ: (H2SO4 ) = 0,05 моль
Задача 3
Для сжигания кальция количеством вещества 0,2 моль был взят кислород
количеством вещества 0,1 моль. Какое количество оксида кальция образуется в результате
реакции? Дано ли в условии задачи избыточное количество какого-нибудь вещества?
Дано:
Решение:
(Са) = 0,2 моль
0,2моль 0,1моль
x
(О2) = 0,1 моль
1. 2Са + О2 →2СаО
(СаО) - ?
2моль 1моль 2моль
2. 0,2 моль : 0,1 моль
2 моль : 1 моль
3. Исходные вещества взяты
в соотношении, необходимо
для их полного взаимодействия.
0,2 моль
X
0,2 * 2
4. а) 2 моль = 2
X=
2 = 0,2 моль
0,1 моль
X
0,1 * 2
б) 1 моль = 2
X=
1 = 0,2 моль
Ответ: (СаО) = 0,2 моль.
Теперь рассмотрим случай, когда количества вещества, вступающих в данную
реакцию, взяты произвольно, а не в отношении 2 : 1.
Задача.
Смешали растворы, содержащие 0,4 моль гидроксида натрия и 0,1 моль серной
кислоты. Какое количество сульфата натрия образуется в результате реакции? Какое из
исходных веществ взято в избытке?
Дано:
Решение:
(NaOH) = 0,4 моль
1. Записываем уравнение
(H2SO4 ) = 0,1 моль
химической реакции и
(Na2SO4) - ?
данные задачи:
0,4моль
0,1моль
x
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль
1 моль
1 моль
2. По уравнению химической реакции соотношение количеств исходных веществ
равно 2 : 1, а по условию задачи это соотношение 0,4 : 0,1 = 4 : 1. Это значит, что одно из
исходных веществ взято в избытке, а потому часть его останется после реакции. Для того
чтобы определить, какое именно вещество взято в избытке, будем рассуждать так. Для
полной нейтрализации 2 моль гидроксида натрия требуется 1 моль серной кислоты, а для
нейтрализации у моль NaOH – 0,1 моль серной кислоты:
у
0,1 моль
2 моль * 0,1 моль
2 моль = 1 моль
у=
1 моль
= 0,2 моль
Итак, потребуется 0,2 моль гидроксида натрия, а по условию задачи взято его 0,4
моль. Следовательно, щелочь взята в избытке, и часть этого вещества останется
неизрасходованной. Избыток гидроксида натрия составит:
0,4 моль – 0,2 моль = 0,2 моль
3. Расчёт количества сульфата натрия нужно производить по количеству серной
кислоты, так как это вещество полностью израсходуется на реакцию с гидроксидом
натрия. Количество сульфата натрия определим, составив и решив пропорцию:
0,1 моль
x
0,1 моль * 1 моль
1 моль = 1 моль
x=
1 моль
= 0,1 моль
Ответ: (Na2SO4) = 0,1 моль; избыток NaOH составляет 0,2 моль.
Решение задач.
Задача.
В раствор, содержащий хлороводородную кислоту количеством вещества 0,05
моль, добавили 0,1 моль едкого натра. Рассчитайте массу образовавшегося хлорида
натрия. Изменит ли цвет фенолфталеин, если его добавить в получившийся раствор?
Ответ обоснуйте.
Дано:
Решение:
(HCl) = 0,05 моль
1моль 0,05моль xмоль
(NaOН) = 0,1 моль
1. NaOН + HCl → NaCl + Н2О
m (NaCl) - ?
1моль
1моль
1моль
2. Исходные вещества по уравнению:
1:1
0,1
0,05
по условию: 2 : 1
у 0,05
0,05
1= 1
у = 1 = 0,05 моль
нужно 0,05 моль NaOН
Избыток: 0,1 – 0,05 = 0,05 моль
0,05 моль
x моль
0,05
3.
1 моль = 1 моль
x = 1 = 0,05 моль
4. m = М
М(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5
m (NaCl) = 0,05 моль *58,5 = 2,4г
Ответ: m (NaCl) = 2,4г
Мы рассмотрели задачу, в условии которой даны количества вещества (в молях). Если в
условии задач приведены значения массы или объёма веществ, то необходимо
воспользоваться значениями их молярных масс ил молярного объёма газа при н. у.
Задача.
Железо массой 11,2г нагрели с серой массой 3,2г. Рассчитайте массу
образовавшегося сульфида железа FeS. Какое из взятых веществ останется
неизрасходованным?
Дано:
Решение:
m(Fe) = 11,2г
1. Fe + S → FeS
m(S) = 3,2 г
1моль 1моль 1моль
m(FeS) - ?
m
11,2
2. = М
(Fe) = 56 = 0,2 моль
3,2
(S) = 32 = 0,1 моль
0,2моль 0,1 моль
3. Fe + S → FeS
1моль 1моль 1моль
0,2
0,1 = 2
Избыток 2 : 1 (по условию)
Железо взято в избытке.
4. М(FeS) = 56 + 32 = 88г/моль
m = 88г
Ответ: m(FeS) = 88г
Обобщение, систематизация и коррекция знаний, умений и навыков,
учащихся по теме «Классы неорганических веществ. Типы химических
реакций» (подготовка к контрольной работе №2).
Задание 1. Заполните таблицу, назовите соединения:
Кислоты
Оксиды
Соли
Основания
H2SO4 HCl HNO3 CO2 SO2 P2O5 KCl CaCO3 MgSO4 NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2
Задание2. Составьте формулы следующих соединений:
Хлорид цинка –
Нитрат алюминия –
Нитрат бария –
Сульфат кальция –
Оксид меди (II) –
Углекислый газ –
Угарный газ –
Фосфорная кислота –
Гидроксид лития –
Гидроксид железа (II) –
Задание 3. Приведите примеры уравнений реакций, соответствующих схеме.
а) Способы получения кислот:
3) вода + кислотные оксиды (кроме SiO2) → кислота;
4) водород + неметалл → кислота;
б) Способы получения оксидов:
6) металлы + О2 → оксиды;
7) неметаллы + О2 → оксиды;
8) сложные вещества + О2 → оксиды;
9) некоторые соли – карбонаты, сульфиты, силикаты (кроме солей калия и натрия) разлагаются (t0) → оксиды;
Задание 4. Задача.
Смешали растворы, содержащие 0,1 моль гидроксида калия и 0,05 моль угольной
кислоты. Какое количество карбоната калия образуется в результате этой реакции?
Задание 5. Напишите уравнения химических реакций, характеризующие химические
свойства оснований (нерастворимые основания и щелочи).