Номер 29, страница 196 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.29. При помощи химических реакций различите растворы хлорида, гипохлорита и хлората натрия.

Для того чтобы различить водные растворы хлорида натрия ($NaCl$), гипохлорита натрия ($NaClO$) и хлората натрия ($NaClO_3$), необходимо провести ряд качественных химических реакций, основанных на различных свойствах анионов $Cl^-$, $ClO^-$ и $ClO_3^-$.

Решение

План распознавания веществ можно разделить на два этапа.

Этап 1. Идентификация раствора гипохлорита натрия ($NaClO$).

Гипохлорит-ион ($ClO^-$) является сильным окислителем и неустойчив в кислой среде. Это свойство можно использовать для его обнаружения.

Отберем в три пробирки пробы из каждого раствора. В каждую пробирку добавим несколько капель разбавленной серной кислоты ($H_2SO_4$).

• В пробирке с раствором гипохлорита натрия будет наблюдаться выделение желто-зеленого газа с резким запахом – хлора ($Cl_2$). Это происходит из-за того, что в кислой среде образуется неустойчивая хлорноватистая кислота ($HClO$), которая разлагается с выделением хлора (особенно в присутствии хлорид-ионов, которые часто являются примесью).
  $2NaClO + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HClO$
  $HClO + H^+ + Cl^- \rightarrow Cl_2 \uparrow + H_2O$
• В пробирках с растворами хлорида натрия и хлората натрия видимых изменений при добавлении разбавленной кислоты при комнатной температуре не произойдет.

Таким образом, пробирка, в которой выделился газ, содержит раствор гипохлорита натрия.

Этап 2. Различение растворов хлорида натрия ($NaCl$) и хлората натрия ($NaClO_3$).

После идентификации гипохлорита у нас остаются два раствора. Для их различения используем качественную реакцию на хлорид-ион с помощью раствора нитрата серебра ($AgNO_3$).

В две пробирки с оставшимися растворами добавим несколько капель раствора нитрата серебра. Для чистоты эксперимента можно предварительно подкислить растворы несколькими каплями азотной кислоты ($HNO_3$).

• В пробирке с раствором хлорида натрия немедленно выпадет обильный белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$):
  $NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$
• В пробирке с раствором хлората натрия никаких видимых изменений не произойдет, так как хлорат серебра ($AgClO_3$) хорошо растворим в воде.

Пробирка, в которой выпал белый осадок, содержит раствор хлорида натрия, а пробирка без изменений – раствор хлората натрия.

Ответ:

1. Для обнаружения гипохлорита натрия к пробам всех трех растворов добавляют разбавленную кислоту (например, $H_2SO_4$). В растворе $NaClO$ выделится газ хлор ($Cl_2$).
2. Для различения оставшихся растворов хлорида и хлората натрия к их пробам добавляют раствор нитрата серебра ($AgNO_3$). В растворе $NaCl$ выпадет белый творожистый осадок $AgCl$, а в растворе $NaClO_3$ видимых изменений не будет.