4. Завдання для самоконтролю

Рівень А

1. Яка кількість речовини алюміній оксиду утвориться при взаємодії 108 г алюмінію з 160 г ферум (ІІІ) оксиду?

2. Яка маса осаду утвориться при взаємодії станум (ІІ) хлориду з 200 мл одномолярного розчину калій гідроксиду?

3. Який об’єм розчину сульфатної кислоти концентрацією 0,1 моль/л необхідно взяти, щоб розчинити 0,2 моль алюміній гідроксиду?

Рівень В

1. Визначте процентний склад суміші, яка утвориться при взаємодії 2,7 г алюмінію з 6,4 г ферум (ІІІ) оксиду.

2. При розчиненні 3 г сплаву магнію з алюмінієм в сульфатній кислоті утворилось 16,44 г безводних сульфатів магнію та алюмінію. Визначте процентний склад сплаву.

3. До 300 мл одномолярного розчину станум (ІV) хлориду додали 500 мл розчину натрій гідроксиду концентрацією 5 моль/л. Визначте масу осаду та молярну концентрацію розчину солей, які утворились.

Рівень С

1. При розчиненні 10 г сплаву міді, заліза та алюмінію в хлоридній кислоті утворилось 5,04 л (н.у.) водню і 3,1 г нерозчиненого осаду. Визначте процентний склад сплаву.

2. До розчину, який містить 16 г ферум (ІІІ) сульфату та 27,36 г алюміній сульфату, додали розчин, який містить 33,6 г натрій гідроксиду. Осад відфільтрували та прожарили, а фільтрат розчинили до 500 мл. Визначте масу і склад прожареного осаду та молярну концентрацію розчинів солей, які утворились.

3. До розчину, який містить 11,9 г аргентум нітрату, додали розчин, який містить 2,67 г алюміній хлориду. Осад відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначити кількість утвореного аргентум хлориду, масу і склад залишку після випаровування фільтрату, якщо утворюється кристалогідрат алюміній нітрату Al(NO)₃ ∙ 9H₂O.

5. Експериментальна частина

Дослід 1. Взаємодія алюмінію з кислотами.

Рівень А

В три пробірки внесіть по 2-3 мл одномолярних розчинів кислот: хлоридної, сульфатної, нітратної. В кожну з пробірок опустіть по шматочку алюмінієвої фольги. Хімічним способом доведіть наявність водню, який виділяється при взаємодії алюмінію з розчинами хлоридної та сульфатної кислот. Спостерігайте виділення бурого газу при взаємодії алюмінію з розчином нітратної кислоти. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій та рівняння електронного балансу. Запишіть спостереження та висновки.

Рівень В

В три пробірки внесіть по 2-3 мл розчинів концентрованих кислот: хлоридної, сульфатної, нітратної. В кожну з пробірок опустіть по шматочку алюмінієвої фольги. Спостерігайте проходження хімічних реакцій за кімнатних умов та при нагріванні. Спостерігайте утворення газів та інших речовин в кожній з пробірок за різних умов та поясніть різницю в проходженні хімічних процесів. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій та рівняння електронного балансу. Запишіть спостереження та висновки.

Рівень С

Теоретично обґрунтуйте взаємодію алюмінію з хлоридної, сульфатною та нітратною кислотами в залежності від їх концентрації та умов протікання (за кімнатних умов, при нагріванні). В пробірку з розчином хлоридної кислоти опустіть стрічку алюмінієвої фольги до виділення газу. Хімічним способом доведіть, який газ виділився. Заберіть алюміній з пробірки, промийте водою, опустіть в розчин концентрованої нітратної кислоти (ρ = 1,4 г/мл) на 2-3 хв. Висуньте, промийте водою та знову опустіть в пробірку з хлоридної кислотою. Запишіть спостереження. Поясніть процеси, які відбулись з металом на всіх етапах дослідження. Поясніть процес пасивації алюмінію. Зробіть та запишіть висновки.

Дослід 2. Взаємодія алюмінію з розчином лугу.

Рівень А

Внесіть в пробірку шматочки алюмінієвої фольги, додайте розчин лугу, нагрійте. Хімічним способом доведіть наявність виділеного водню. Складіть рівняння окисно-відновної реакції та рівняння електронного балансу. Запишіть спостереження та висновки.

Рівень В

Внесіть в пробірку шматочки алюмінієвої фольги, додайте дистильованої води, нагрійте пробірку. Запишіть спостереження. Додайте в пробірку декілька крапель одномолярного розчину лугу. Запишіть спостереження. Поясніть різницю в проходження хімічних процесів. Складіть рівняння хімічної реакції, проаналізуйте процес як окисно-відновний.

Рівень С

Теоретично обґрунтуйте можливість проходження хімічних реакцій взаємодії алюмінію з водою та розчином лугу. Стрічку алюмінію зачистіть наждачним папером, промийте водою, висушіть фільтрувальним папером і опустіть в пробірку з дистильованою водою. Запишіть спостереження. Додайте в пробірку декілька крапель одномолярного розчину лугу. Запишіть спостереження. На інший шматочок алюмінію нанесіть декілька крапель розчину Hg₂(NO₃)₂. Висушіть алюміній і знов опустіть в пробірку з дистильованою водою. Запишіть спостереження. Поясніть проходження процесів в першому і другому випадках. Складіть рівняння хімічних реакцій. Зробіть висновки.

Дослід 3. Взаємодія олова з кислотами.

Рівень А

В три пробірки покладіть по маленькому шматочку металічного олова. В кожну з пробірок додайте декілька крапель розчинів кислот: хлоридної, сульфатної, нітратної. Спостерігайте повільну взаємодію металів з кислотами за кімнатних умов. Нагрійте пробірки в невеличкому полум’ї пальника. Хімічним способом доведіть наявність водню в пробірках з хлоридною та сульфатною кислотами. Спостерігайте виділення бурого газу в пробірці з нітратною кислотою. Запишіть спостереження. Складіть рівняння хімічних реакцій з урахуванням того, що олово окислюється розбавленими кислотами до Sn²⁺ з утворенням відповідних солей, а з НNО₃ виділяється переважно нітроген (ІІ) оксид. Зробіть висновки.

Рівень В

В три пробірки покладіть по маленькому шматочку металічного олова. В кожну з пробірок додайте декілька крапель концентрованих кислот: хлоридної, сульфатної, нітратної. Проведіть реакції за кімнатних умов та при нагріванні. Порівняйте проходження процесів в пробірках. Хімічним способом доведіть наявність газу в пробірці з хлоридної кислотою. За запахом визначте наявність газу в пробірці з сульфатною кислотою. Складіть рівняння хімічних реакцій з урахуванням того, що олово окислюється до Sn⁴⁺. Поясніть різницю у взаємодії олова з розбавленою та концентрованою нітратною кислотою. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Теоретично обґрунтуйте та експериментально доведіть різницю у взаємодії алюмінію та олова з розбавленими та концентрованими хлоридною, сульфатною, нітратною кислотами. Узагальніть спостереження. Зробіть висновки. . Складіть рівняння хімічних реакцій.

Дослід 4. Дослідженя властивостей сполук олова.

Рівень А

В дві пробірки внесіть по 2-3 мл розчину станум (ІІ) хлориду. В кожну пробірку додайте по декілька крапель розчину лугу до утворення осаду. Яка речовина утворилась? В першу пробірку додайте декілька крапель хлоридної кислоти, а в другу – розчину лугу до розчинення осаду. Складіть рівняння хімічних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень В

Налийте в пробірку дистильованої води, опустіть по декілька кришталиків станум (ІІ) хлориду. Розмішайте реактив до повного розчинення. Складіть іонне та молекулярне рівняння гідролізу. До отриманого розчину додайте іще декілька крапель води. Поясніть утворення осаду в пробірці. Додаванням якого реактиву можна зменшити гідроліз даної солі? Доведіть свої припущення експериментально. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

Рівень С

Теоретично обґрунтуйте та експериментально доведіть наявність відновлювальних властивостей сполук стануму (ІІ) на прикладі взаємодії стануму (ІІ) хлориду з калій перманганатом та калій біхроматом в кислому середовищі. Складіть рівняння відповідних реакцій. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.

18