§11. Соли как электролиты.

1. Назовите основные химические свойства кислот, оснований, солей.

Ответ:

Основные химические свойства кислот

Реагируют с активными металлами с образованием солей и выделением водорода:
Zn + 2HCl ⟶ ZnCl₂ + H₂↑

Реагируют с оксидами металлов с образованием солей и воды:
ZnO + 2HCl ⟶ ZnCl₂ + H₂O

Реагируют с основаниями с образованием солей и воды:
Zn(OH)₂ + 2HCl ⟶ ZnCl₂ + 2H₂O

Реагируют с солями, если в результате реакции выполняется одно из условий: образование осадка, выделение газа или образование слабого электролита:
CaCO₃ + 2HCl ⟶ CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Основные химические свойства оснований

Щёлочи взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, солями:
NaOH + HCl ⟶ NaCl + H₂O
2NaOH + CO₂ ⟶ Na₂CO₃ + H₂O
NH₄Cl + KOH ⟶ KCl + NH₃ + H₂O

Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами и разлагаются при нагревании:
Mg(OH)₂ + H₂SO₄ ⟶ MgSO₄ + 2H₂O
Cu(OH)₂   ^t ⟶ CuO + H₂O

Основные химические свойства солей

Взаимодействуют с кислотами, если в результате реакции образуется осадок, газ или малодиссоциирующие вещества:
BaCl₂ + H₂SO₄ ⟶ 2HCl + BaSO₄↓

Взаимодействуют со щелочами, если в результате реакции образуется осадок, газ или малодиссоциирующие вещества:
CuSO₄ + 2NaOH ⟶ Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓

Растворы солей взаимодействуют с металлами если металл (простое вещество) находится левее металла в составе соли в ряду напряжений металлов:
CuSO₄ + Fe ⟶ FeSO₄ + Cu

Соли взаимодействуют с другими солями, если в результате реакции образуется осадок, газ или малодиссоциирующие вещества:
BaCl₂ + CuSO₄ ⟶ CuCl₂ + BaSO₄↓

2. Составьте уравнения реакций, отражающие все возможные способы получения солей: а) сульфат бария; б) сульфид натрия; в) карбонат кальция. Выясните, где и как применяются эти соли.

Ответ:

а)

Ba + H₂SO₄ ⟶ BaSO₄ + H₂↑

BaO + H₂SO₄ ⟶ BaSO₄ + H₂O

BaO + SO₃ ⟶ BaSO₄

Ba(OH)₂ + SO₃ ⟶ BaSO₄↓ + H₂O

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ ⟶ BaSO₄↓ + 2H₂O

BaCl₂ + H₂SO₄ ⟶ 2HCl + BaSO₄↓

Ba(OH)₂ + K₂SO₄ ⟶ 2KOH + BaSO₄↓

BaCl₂ + Na₂SO₄ ⟶ 2NaCl + BaSO₄↓

Сульфат бария используется: при рентгеновских исследованиях желудочно-кишечного тракта как радиоконтрастное вещество; в качестве белого пигмента.

б)

2Na + S ⟶ Na₂S

2Na + H₂S ⟶ Na₂S + H₂↑

Na₂O + H₂S ⟶ Na₂S + H₂O

2NaOH + H₂S ⟶ Na₂S + 2H₂O

Na₂SiO₃ + H₂S ⟶ Na₂S + H₂SiO₃↓

Сульфид натрия применяется в производстве сернистых красителей и целлюлозы, для удаления волосяного покрова шкур при дублении кож, а также на химической водоочистке.

в)

CaO + CO₂ ⟶ CaCO₃

Ca(OH)₂ + CO₂ ⟶ CaCO₃↓ + H₂O

Ca(OH)₂ + K₂CO₃ ⟶ 2KOH + CaCO₃↓

CaCl₂ + Na₂CO₃ ⟶ 2NaCl + CaCO₃↓

Карбонат кальция используется: в качестве белого пигмента; в качестве наполнителя при производстве пластмасс, красок, резины; в качестве препарата препятствующего слеживанию и для препятствования слипания в комки сыпучих материалов.

3. Чистый оксид цинка, необходимый для приготовления пудры, медицинских препаратов подсушивающего и вяжущего действия и лейкопластыря, получают прокаливанием основного карбоната цинка (карбоната гидроксоцинка). Сколько оксида можно получить из 360 кг основной соли, содержащей 4% примесей?

 Дано:

`m_"тех."((ZnOH)_2CO_3) = 360" кг"`

`ω("примеси") = 4%`

`m(ZnO) = ?`

Решение

`(ZnOH)_2CO_3 overset(t)(=) 2ZnO + H_2O + CO_2"↑"`

`ω((ZnOH)_2CO_3) = 100 - ω("примеси") = 100 - 4 = 96%`

`m((ZnOH)_2CO_3) = (ω((ZnOH)_2CO_3)*m_"тех."((ZnOH)_2CO_3))/100 = (96*360)/100 = 345.6" кг"`

`n((ZnOH)_2CO_3) = (m((ZnOH)_2CO_3))/(M((ZnOH)_2CO_3)) = 345.6/224 = 1.543" кмоль"`

`n(ZnO) = 2*n((ZnOH)_2CO_3) = 2*1.543 = 3.086" кмоль"`

`m(ZnO) = n(ZnO)*M(ZnO) = 3.086*81 = 250" кг"`

Ответ: `m(ZnO) = 250" кг"`.

4. Технический карбонат калия, или поташ (от нем. Pott — «горшок» и Asche — «зола»), – необходимый компонент сырья для производства стекла. В старину (в России – до середины XIX в.) его получали из золы древесины. Так, из 1 м³ сожжённой древесины вяза получали 0,76 кг поташа, из древесины липы – 0,5 кг поташа. Щёлок, полученный обработкой золы водой, выпаривался в горшках до образования кристаллического поташа. Почему такой способ получения экономически и экологически несостоятелен? Какими другими способами он заменён? Опишите эти способы.

Ответ:

Такой способ получения поташа экономически несостоятелен, потому что стоимость дерева потраченного на производство 1 кг поташа превышает стоимость 1 кг поташа полученного современными методам. С экологической точки зрения, для получения поташа в промышленных масштабах необходимо выжигать большие лесные площади, превращая эти места в пустоши и луга.

Современный метод получения поташа (карбоната калия). Путём электролиза хлорида калия получают гидроксид калия, который, вступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия.

5. Какая пара веществ не может участвовать в реакции ионного обмена, идущей до конца?
1) карбонат натрия и соляная кислота;
2) сульфат калия и нитрат бария;
3) хлорид калия и азотная кислота;
4) нитрит свинца (II) и соляная кислота.

Ответ:

3) хлорид калия и азотная кислота

6.  Сокращённое ионное уравнение
BaCO₃ + 2H⁺ = Ba²⁺ + H₂O + CO₂↑
соответствует уравнению химической реакции
1) Na₂CO₃ + 2HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑
2) BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + H₂O + CO₂↑
3) CaCO₃ = CaO + CO₂↑
4) BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl

Ответ:

Сокращённое ионное уравнение
BaCO₃ + 2H⁺ = Ba²⁺ + H₂O + CO₂↑
соответствует уравнению химической реакции
2) BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + H₂O + CO₂↑