РЕШИТЬ ХИМИЮ ЗАДАНИЯ 10 КЛАСС

1. Формула серной кислоты H₂SO₄. Она состоит из ионов водорода и кислотного остатка (сульфат иона).

а) чтобы доказать, что в cерной кислоте есть ионы водорода, проведем опыт с цинком. При этом выделится водород  в виде простого вещества. Его можно собрать в перевернутую вверх дном пробирку, закрыть ее пробкой с газоотводной трубкой и поджечь. Водород будет гореть желтоватым цветом.
H₂SO₄ + Zn =ZnSO₄ + H₂↑
(это реакция окислительно восстановительная).

б) чтобы доказать наличие в кислоте сульфат иона, прильем к серной кислоте хлорид бария, выпадет белый осадок сульфата бария:
H₂SO₄ + BaCI₂ =BaSO₄↓ + 2HCI
2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2CI⁻ = BaSO₄↓ + 2H⁺ + 2CI⁻
 SO₄²⁻ + Ba²⁺  = BaSO₄↓ 

2. а) пробирки пронумеруем.  Из каждой пробирки отольем по понемногу каждого вещества и прильем индикатор фенолфталеин. В пробирке, где фенолфталеин окрасится в малиновый цвет, находится гидроксид натрия. Отставим эту пробирку и подпишем ее. 

б) Из оставшихся пробирок опять из каждой пробирки отольем по понемногу каждого вещества. В каждую пробирку прильем немного гидроксида бария. В той пробирке, где выпадет белый осадок находится серная кислота. Подписываем ее и отставляем.
 H₂SO₄ + Ba(OH)₂ =BaSO₄↓ + 2H₂OI
2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O
 
в) в оставшейся пробирке находится соляная кислота. Чтобы доказать ее наличие, в оставшуюся  пробирку, прильем немного нитрата серебра, выпадет белый осадок хлорида серебра.
HCI + AgNO₃ = AgCI↓ + HNO₃
H⁺ + CI⁻ + Ag⁺ + NO₃⁻ = AgCI↓ + H⁺ + NO₃⁻
 CI⁻ + Ag⁺  = AgCI↓

3. а) пробирки пронумеруем.  Из каждой пробирки отольем по понемногу каждого вещества и прильем индикатор лакмус, в той пробирке, где фиолетовый лакмус приобретет красный цвет, там находится серная кислота. Подписываем ее и отставляем.

б) из, оставшихся пробирок, опять отольем немного веществ и прильем в каждую пробирку соляную кислоту. Из какой  пробирке появится резкий запах оксида серы(IV) (запах загорающейся спички), в той пробирке находится сульфит натрия. Подписываем ее и отставляем.
Na₂SO₃ + 2HCI = 2NaCI + SO₂↑ + H₂O 
 2Na⁺ + SO₃²⁻ + 2H⁺ + 2CI⁻ = 2Na⁺ + CI⁻ + SO₂↑ + H₂O 
 SO₃²⁻ + 2H⁺  = SO₂↑ + H₂O 
в)  чтобы доказать, что в оставшейся пробирке находится сульфат натрия, прильем в эту пробирку немного хлорида бария, выпадет осадок белого цвета. Подписываем и эту пробирку.
Na₂SO₄ + BaCI₂ = 2NaCI + BaSO₄↓
2Na⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2CI⁻ = 2Na⁺ + 2CI⁻ + BaSO₄↓
SO₄²⁻ + Ba²⁺  = BaSO₄↓

4. CuSO₄ →Cu(OH₂)→CuO→ CuCI₂
а) в пробирку с сульфатом меди прильем гидроксид натрия, выпадет осадок голубого цвета:
CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH₂)↓
Cu²⁺ + SO₄²⁻ + 2Na⁺ + 2OH⁻ = 2Na⁺ + SO₄²⁻ + Cu(OH₂)↓
Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH₂)↓

б) пробирку с выпавшим голубым осадком нагреем и заметим, что раствор почернеет. Гидроксид меди, как всякий нерастворимый гидроксид, при нагревании распадается на оксид и воду, в данном случае оксид меди (ll) и воду:
                t 
Cu(OH₂)  = CuO + H₂O

в)  В пробирку с черным осадком прильем соляную кислоту. Осадок растворится и  в пробирке появится раствор зеленого цвета хлорид меди(ll):
CuO + 2HCI = CuCI₂ + H₂O
CuO + 2H⁺ + 2CI⁻ = Cu²⁺ + 2CI⁻ + H₂O
CuO + 2H⁺  = Cu²⁺ + H₂O

Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят атомы кислорода  в степни окисления – 2 и какого-нибудь другого элемента.

Оксиды могут быть получены при непосредственном взаимодействии кислорода с другим элементом, так и косвенным путём (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, этот тип соединений весьма распространён в природе. Оксиды содержатся в Земной коре. Ржавчина, песок, вода, углекислый газ – это оксиды.

Они бывают солеобразующими и несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды – это такие оксиды, которые в результате химических реакций образуют соли. Это оксиды металлов и неметаллов, которые при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты, а при взаимодействии с основаниями – соответствующие кислые и нормальные соли. Например, оксид меди (CuO) является оксидом солеобразующим, потому что, например, при взаимодействии её с соляной кислотой (HCl) образуется соль:

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.

В результате химических реакций можно получать и другие соли:

CuO + SO3 → CuSO4.

Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не образуют солей. Примером могут служить СО, N2O, NO.

Солеобразующие оксиды в свою очередь бывают 3-х типов: основными (от слова «основание»), кислотными и амфотерными.

Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. К основным оксидам относятся, например, Na2O, K2O, MgO, CaO и т.д.

Химические свойства основных оксидов

1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:

Na2O + H2O → 2NaOH.

2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соответствующие соли

Na2O + SO3 → Na2SO4.

3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

4. Реагируют с амфотерными оксидами:

Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.

Если в составе оксидов в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий высшую валентность (обычно проявляют от IV до VII), то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами (ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящие к классу кислот. Это, например, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 и т.д. Кислотные оксиды растворяются  в воде и щелочах, образуя при этом соль и воду.

Химические свойства кислотных оксидов

1. Взаимодействуют с водой, образуя кислоту:

SO3 + H2O → H2SO4.

Но не все кислотные оксиды непосредственно реагируют с водой (SiO2 и др.).

2. Реагируют с основанными оксидами с образованием соли:

CO2 + CaO → CaCO3

3. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.

В состав амфотерного оксида входит элемент, который обладает амфотерными свойствами. Под амфотерностью понимают соединений проявлять в зависимости от условий кислотные и основные свойства. Например, оксид цинка ZnO может быть как основанием, так и кислотой (Zn(OH)2 и H2ZnO2). Амфотерность выражается в том, что в зависимости от условий амфотерные оксиды проявляют либо осно́вные, либо кислотные свойства.

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.

2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль – цинкат натрия и воду:

ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция: 

ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2[Zn(OH)4].

Координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц: атомов или инов в молекуле или кристалле. Для каждого амфотерного металла характерно свое координационное число. Для Be и Zn – это 4; Для и Al – это 4 или 6; Для и Cr – это 6 или (очень редко) 4;

Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.