Номер 59, страница 198 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.59. Белое кристаллическое вещество X хорошо растворимо в воде, окрашивает пламя в жёлтый цвет. При добавлении к насыщенному раствору X насыщенного раствора хлорида калия выделяются кристаллы вещества Y, которое при нагревании в смеси с диоксидом марганца выделяет газ, вызывающий воспламенение тлеющей лучинки. Запишите уравнения реакций.

Решение

1. Проанализируем условия задачи для идентификации вещества X. Указано, что это белое кристаллическое вещество, которое хорошо растворимо в воде и окрашивает пламя в жёлтый цвет. Жёлтое окрашивание пламени — качественная реакция на ионы натрия ($Na^+$). Следовательно, вещество X — это соль натрия.

2. Определим вещество Y. Оно образуется в виде кристаллов при добавлении насыщенного раствора хлорида калия ($KCl$) к насыщенному раствору вещества X. Это реакция ионного обмена, и вещество Y является солью калия, которая выпадает в осадок из-за меньшей растворимости по сравнению с другими солями в растворе.

3. Ключевой подсказкой является то, что вещество Y при нагревании в смеси с диоксидом марганца ($MnO_2$) выделяет газ, вызывающий воспламенение тлеющей лучинки. Этот газ — кислород ($O_2$). Реакция разложения вещества с катализатором $MnO_2$ для получения кислорода является классическим лабораторным методом, в котором используется хлорат калия ($KClO_3$, бертолетова соль). Таким образом, вещество Y — это хлорат калия ($KClO_3$).

4. Зная, что Y — это $KClO_3$, мы можем определить X. Поскольку Y образовался из соли натрия X и $KCl$, то X — это хлорат натрия ($NaClO_3$).

Запишем уравнения упомянутых реакций:

1. Реакция обмена между хлоратом натрия и хлоридом калия в насыщенных растворах. Хлорат калия менее растворим, чем хлорат натрия, поэтому он выпадает в осадок.

$NaClO_3 + KCl \rightarrow KClO_3\downarrow + NaCl$

2. Каталитическое разложение хлората калия (вещество Y) при нагревании с диоксидом марганца ($MnO_2$) с выделением кислорода.

$2KClO_3 \xrightarrow{t^\circ, MnO_2} 2KCl + 3O_2\uparrow$

Ответ:

$NaClO_3 + KCl \rightarrow KClO_3\downarrow + NaCl$

$2KClO_3 \xrightarrow{t^\circ, MnO_2} 2KCl + 3O_2\uparrow$