§ 42. характерные химические свойства неорганических веществ

Задания для самостоятельной работы

1.Водород можно получить при взаимодействии

1) меди с разбавленной азотной кислотой
2) свинца с концентрированной азотной кислотой
3) цинка с концентрированной серной кислотой
4) алюминия с концентрированным раствором гидроксида калия

2. При термическом разложении нитрата серебра образуются

1) оксид серебра и оксид азота (V)
2) серебро, оксид азота (IV) и кислород
3) серебро, азот и кислород
4) оксид серебра, оксид азота (II) и кислород

3. С раствором щёлочи не реагирует

1)Mg    2) Zn    3) Аl    4) Be

4. С раствором сульфата меди (II) взаимодействует

1)Рb    2) Hg    3) Fe    4) Ag

5. Взаимодействием соответствующего оксида с водой нельзя получить

1) Си(ОН)₂ 2) Ва(ОН)₂ 3) H₂SO₄ 4) NaOH

6. Медь из раствора сульфата меди (II) вытесняет каждый из металлов ряда

1) Na, Cr, Zn    3) Fe, Zn, Аl
2) К, Fe, Си    4) Zn, Fe, Аи

7. И с соляной кислотой, и с водой реагирует

1) аммиак    3) никель
2) хлор    4) карбонат кальция

8. В схеме превращений

веществами Х₄, Х₂ и Х₃ являются соответственно

1) O₂, Н₂O, NH₃    3)O₂, Н₂O, N₂2) NO₂, Н₂, NH₃    4) O₂, Н₂, NH₃ • Н₂O

9. Установите соответствие между названием оксида (левый столбец) и формулами веществ, с которыми он может взаимодействовать (правый столбец).

10. Установите соответствие между названием соли (левый столбец) и формулами веществ, с которыми она может взаимодействовать в водном растворе (правый столбец).

Характерные химические свойства кислот

1. Кислота + металл = соль + водород (если:

металл находится в ряду напряжений до водорода;

образуется растворимая соль;

кислота растворима).

Примечания. 1) Щелочные металлы для реакций с растворами кислот не берут, так как они взаимодействуют в первую очередь с водой.

2) Азотная кислота любой концентрации и концентрированная серная кислота взаимодействуют с простыми веществами по-особому.

2. Кислота + оксид металла (основный или амфотерный) = соль + вода.

3. Кислота + основание (гидроксид или бескислородное основание) = соль + вода (для бескислородных оснований — только соль).

4. Кислота + соль = новая кислота + новая соль (если образуется осадок или газ).

1. Соль + кислота = новая кислота + новая соль (если образуется осадок или газ).

2. Растворимая соль + щёлочь = новая соль + новое основание (если образуется осадок или газ).

3. Соль₁ (раствор) + соль₂ (раствор) = соль₃ + соль₄ (если образуется осадок).

4. Соль (раствор) + металл = новая соль + новый металл (если:

металл находится в ряду напряжений слева от металла, образующего соль;

Химические свойства оснований

Для оснований характерны реакции обмена с кислотами и солями, реакции соединения с кислотными оксидами и реакции термического разложения.

Изменение окраски индикаторов

Вы уже знаете, что такое индикаторы и для чего они используются. Вспомните, в какие цвета окрашиваются лакмус, метилоранж и фенолфталеин в растворах щелочей.

Взаимодействие с кислотами

Практически все основания реагируют с кислотами с образованием солей по общей схеме:

Пример реакции, протекающей в соответствии с указанной схемой:

В результате реакции между щелочью и кислотой образуется раствор соли, в котором уже нет ни щелочи, ни кислоты. Такой раствор называется нейтральным. Слово «нейтральный» происходит от греческого «нейтер», что в переводе на русский язык означает «ни тот ни другой».

Напомним, что реакция между щелочью и кислотой, в результате которой образуется нейтральный раствор, называется реакцией нейтрализации.

Взаимодействие с кислотными оксидами

Все щелочи реагируют с кислотными оксидами по общей схеме:

Например, если в реакцию вступает кислотный оксид CO₂, которому соответствует кислота H₂CO₃ (указана в квадратных скобках), то в состав соли будет входить остаток этой кислоты — CO₃, валентность которого, как вы уже знаете, равна II:

Если же в реакцию вступает кислотный оксид P₂О₅, которому соответствует кислота H₃PO₄ (указана в квадратных cкобках), то в составе образующейся соли будет остаток этой кислоты — PO₄ с валентностью, равной III:

Взаимодействие с солями

Все щелочи реагируют с солями по общей схеме:

Реакции этого типа относятся к реакциям обмена, поскольку в процессе взаимодействия исходные вещества — щелочь и соль — обмениваются своими составными частями. При этом валентность атомов металлов и кислотных остатков не изменяется.

Термическое разложение

Все нерастворимые основания при нагревании разлагаются по общей схеме:

Краткие выводы урока:

1. Основания делятся на растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые.
2. Все основания реагируют с кислотами. Растворимые основания реагируют с кислотными оксидами и солями. Нерастворимые основания подвергаются термическому разложению.

Надеюсь урок 37 «Основания» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Основания (названия, получение, свойства)

Ключевые слова конспекта: основания, названия оснований, получение оснований, химические свойства.

Содержание (быстрый переход):

Гидроксиды — неорганические соединения, содержащие гидроксильную группу -OH. В зависимости от проявляемых свойств различают:
— Основные гидроксиды (основания), включая Щёлочи (хорошо растворимые в воде основания).
— Амфотерные гидроксиды, проявляющие в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства.
— Кислотные гидроксиды (неорганические кислородсодержащие кислоты).
Классификация гидроксидов совпадает с классификацией соответствующих солеобразующих оксидов.

Будьте внимательны! Термин «гидроксиды» часто применяют по отношению к основным и амфотерным гидроксидам! Воду также иногда называют гидроксидом водорода. Ниже по тексту этой статьи термин «гидроксид» применяется в отношении основных и амфотерных гидроксидов.

Основаниями  называют соединения металлов с гидроксогруппами ОН (одна или несколько групп ОН на каждый атом металла М, т.е. МОН или М(ОН)_n). Гидроксогруппа ОН – это ион, ее заряд равен 1–, валентность I.

 Названия оснований

В названии основания два слова: КОН – гидроксид калия. Если металл имеет переменную валентность, то ее указывают римской цифрой в скобках: Сг(ОН)₃ – гидроксид хрома(III).

Чтобы составить формулу гидроксида по названию соединения, надо знать заряд катиона металла Мn+. Число гидроксогрупп в формуле равно величине этого заряда: М(ОН)_n. Заряды катионов металлов можно узнать из таблицы растворимости. Например, в гидроксиде калия заряд иона калия 1+, К+, поэтому формула КОН. В гидроксиде бария ион бария Ва2+, формула Ва(ОН)₂.

К щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп IA и IIA (начиная с кальция) периодической системы химических элементов, например NaOH (едкий натр), KOH (едкое кали), Ba(OH)2 (едкий барий). В качестве исключений к щелочам относят гидроксид одновалентного таллия TlOH, который хорошо растворим в воде и является сильным основанием, и гидроксид европия(II) Eu(OH)2. Щёлочи — это сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причём реакция сопровождается значительным тепловыделением

«Едкие щёлочи» — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH и цезия CsOH. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки (вызывая сильные химические ожоги), бумагу и другие органические вещества. При работе с ними надо особенно тщательно соблюдать правила техники безопасности, надевать очки и перчатки.

Для распознавания растворов щелочей используют индикаторы.

Индикаторы – это органические красители, изменяющие окраску в зависимости от состава раствора. Так, бесцветный раствор фенолфталеина в растворе щелочи становится малиновым. Фиолетовый раствор лакмуса в растворах щелочей становится синим, а оранжевый раствор метилоранжа приобретает интенсивно желтый цвет.

Нерастворимые основания – это практически нерастворимые в воде вещества, например гидроксид железа(III), гидроксид меди(II), гидроксид магния.

Основные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания.  Если элемент образует несколько оксидов, то оксид, соответствующий низшей степени окисления, является основным оксидом. Например, СrО и МnО – основные оксиды.

Формулы основных оксидов можно вывести, вычитая необходимое число молекул воды из формулы основания. Например, для формул основных оксидов Na₂O, СаО, Fe₂O₃:
а) 2NaOH – Н₂O = Na₂O;
б) Са(ОН)₂ – Н₂O = СаО;
в) 2Fe(OH)₃ – 3Н₂O = Fe₂O₃.

 Получение оснований

Растворимые основания получают:

а) реакцией оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой: ВаО + Н₂O = Ва(ОН)2;

Нерастворимые основания получают по реакции обмена растворимых солей со щелочами:CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ ↓ + 2NaCl.

 Химические свойства оснований 

Нерастворимые основания – довольно неустойчивые соединения. Нагревание (300–400 °С) приводит к потере ими воды. Например, голубой гидроксид меди(II) при нагревании отщепляет воду и превращается в черный оксид меди(II): Сu(ОН)₂ → t → СuО + Н₂O.

Вы смотрели: конспект урока по химии в 8 классе «Основания».

Классификация оснований

По растворимости в воде основания делятся на растворимые и нерастворимые. К растворимым основаниям относятся NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2. Они имеют общее название — щёлочи. При обычных условиях это твердые вещества белого цвета. Нерастворимыми являются основания Mg(OH)₂, Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃ и некоторые другие. Они также представляют собой твердые вещества, многие из которых окрашены в разные цвета (рис. 120).

 Термин «щёлочь» происходит от старорусского слова «щёлок», обозначавшего отвар чего-либо в воде. Этим словом называли, например, жидкость, которая получается при кипячении смеси воды с золой растений. Вещество, содержащееся в золе, реагирует с водой и превращается в гидроксид калия KOH. Это соединение, содержащееся в щёлоке, назвали «щёлочь». Впоследствии данный термин стали использовать для всех растворимых оснований.

Примеры тестовых заданий и рекомендации к их выполнению

1. Соль и водород образуются при взаимодействии разбавленной серной кислоты с каждым из металлов ряда

1) А1, Zn, Си    3) Mg, Zn, Fe
2) Zn, Fe, Pb    4) Pb, Си, Ag

Разбавленная серная кислота проявляет характерные свойства кислот, а потому не будет реагировать с металлами, стоящими в ряду напряжений после водорода, что автоматически исключает ответы 1 и 4. Варианты 2 и 3 предлагают металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода. Какой выбрать? Очевидно, следует исключить из числа вероятных ответ 2, так как он содержит свинец, а сульфат свинца (II)— практически нерастворимая соль, о чём свидетельствует соответствующая клеточка в таблице растворимости. Ответ: 3.

2. При термическом разложении нерастворимых оснований образуются

1) оксид неметалла и вода
2) водород и оксид металла
3) вода и оксид металла
4) металл и вода

Как неверные, должны быть исключены ответы 1,2 и 4. Ответ: 3.

3. С раствором хлорида меди (II) не реагирует

1)Мg    2) Zn    3) Fe    4) Ag

Лёгкое задание на знание ряда напряжений металлов. Ответ: 4.

4. Основание образуется при взаимодействии с водой оксида, формула которого

1) Fe₂O₃    2) CuO    3) CaO    4) FeO

В основе поиска верного ответа лежит знание о том, что оксиды металлов взаимодействуют с водой лишь в случае образования растворимого гидроксида — щёлочи. Следовательно, это должен быть оксид щелочного или щёлочноземельного металла. Ответ: 3.

5. С гидроксидом бария реагирует каждое из веществ, формулы которых

1) NaCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃    3) ZnO, K₂O, CO₂2) HNO₃, NaOH, K₂SO₄    4) Al(OH)₃, CuSO₄, HCl

Так как Ba(OH)₂ — щёлочь, то знание свойств растворимых оснований и особенностей протекания реакций с их участием позволит определить верный ответ — 4. К такому же результату можно прийти, исключив варианты 2 (он включает щёлочь) и 3 (он, кроме амфотерного и кислотного, включает основный оксид). Остаются варианты 1 и 4. Все соединения первого варианта — соли, но если две последние соли образуют осадок с гидроксидом бария, то первая — нет. Ответ: 4.

6. В цепочке превращений

S → X₁ → SO₃ → Х₂ → CuSO₄ → Х₃ → CuO → Сu

веществами Х₁, Х₂ и Х₃ являются соответственно

1) H₂S, H₂SO₄, Cu(OH)₂    3) SO₂, H₂SO₄, CuCl₂2) FeS, H₂SO₄, Cu(OH)₂    4) SO₂, H₂SO₄, Cu(OH)₂

Ответы 1 и 2 следует отбросить, так как при окислении сероводорода и сульфида железа (II) образуется не SO₃, a SO₂. В варианте 3 первые два искомых вещества указаны верно, a CuCl₂ — нет, поскольку эту соль превратить в оксид в одну стадию невозможно. Ответ: 4.

7. Установите соответствие между веществом, реагирующим с железом (левый столбец), и названием железосодержащего продукта, который при этом образуется (правый столбец).

Задание выполнить несложно, так как из числа приведённых в условии реагентов только сильный окислитель — хлор окисляет железо до степени окисления +3 (соответствие А — 4). Остальные реагенты окисляют его до степени окисления +2. Ответ: 4251.

8. Установите соответствие между названием вещества (левый столбец) и названием продукта его горения (правый столбец).

Знание химических свойств простых веществ, указанных в левом столбце, позволит легко установить верные соответствия. Ответ: 635.

9. Установите соответствие между исходными веществами (левый столбец) и продуктами их взаимодействия (правый столбец).

Вначале исключается заведомо неверный вариант 6 (в водной среде образование оксида кальция невозможно). Очевидно, необходимо исключить и вариант 1, так как для него нет соответствующей левой части уравнения. Некоторые сложности может вызвать соответствие Г — 5, основанное на знании перехода карбоната в гидрокарбонат и обратно. Ответ: 4325.

10. Установите соответствие между названием оксида (левый столбец) и формулами веществ, с которыми он взаимодействует (правый столбец).

В соответствии с рекомендациями для задания 1 для оксида хрома (В) исключаются варианты 1, 2, 4, 6 и устанавливается соответствие с 5 (как амфотерный оксид, Сr₂O₃ взаимодействует с щелочами, а также восстанавливается алюминием). Оксид калия, как основный, взаимодействует с веществами группы 4. Несолеобразующий оксид углерода (II) является восстановителем и вступает в реакции с веществами группы 3: взаимодействием СО с Н₂ получают метанол, восстанавливают железо из оксидов (чёрная металлургия) и используют как газообразное топливо (генераторный газ).

Кислотный оксид азота (V) взаимодействует с веществами группы 1. Ответ: 4351.