Номер 2, страница 134 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

2. Выданы четыре пробирки: с глицерином, с этанолом, с раствором фенолята натрия, с формалином.

• Определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

Для определения веществ в четырех пробирках необходимо провести серию последовательных химических экспериментов. В пробирках содержатся: глицерин ($C_3H_5(OH)_3$), этанол ($C_2H_5OH$), раствор фенолята натрия ($C_6H_5ONa$) и формалин (водный раствор формальдегида $HCHO$).

Шаг 1. Определение раствора фенолята натрия.

Фенолят натрия — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой кислотой (фенолом). В водном растворе эта соль гидролизуется, создавая щелочную среду ($pH > 7$).

Реакция гидролиза: $C_6H_5O^- + H_2O \rightleftharpoons C_6H_5OH + OH^-$

Остальные три вещества (глицерин, этанол, формалин) являются нейтральными соединениями. Поэтому для обнаружения фенолята натрия можно использовать кислотно-основной индикатор.

Эксперимент: В каждую из четырех пробирок добавляем по несколько капель раствора фенолфталеина.

Наблюдение и вывод: В пробирке, где раствор окрашивается в малиновый цвет, находится раствор фенолята натрия.

Шаг 2. Определение глицерина, формалина и этанола.

Для распознавания оставшихся трех веществ будем использовать качественную реакцию с гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_2$. Для этого необходимо приготовить свежеосажденный гидроксид меди(II), смешав растворы сульфата меди(II) и гидроксида натрия.

Реакция получения реагента: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Эксперимент: Добавляем полученный голубой осадок $Cu(OH)_2$ в три оставшиеся пробирки.

а) Определение глицерина.

Глицерин является многоатомным спиртом с соседними гидроксогруппами и при комнатной температуре реагирует с $Cu(OH)_2$ с образованием ярко-синего растворимого комплексного соединения — глицерата меди(II).

Наблюдение и вывод: В пробирке, где голубой осадок растворяется и образуется прозрачный ярко-синий раствор, находится глицерин.

б) Определение формалина и этанола.

В двух оставшихся пробирках при комнатной температуре видимых изменений не происходит. Для их различения нагреем содержимое пробирок.

Формальдегид (в составе формалина) — это альдегид, который проявляет восстановительные свойства. При нагревании он восстанавливает $Cu(OH)_2$ (голубой осадок) до оксида меди(I) $Cu_2O$ (кирпично-красный осадок).

Реакция окисления формальдегида: $HCHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} HCOOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Этанол, как одноатомный спирт, в данных условиях с $Cu(OH)_2$ не реагирует.

Наблюдение и вывод: Пробирка, в которой при нагревании выпадает кирпично-красный осадок, содержит формалин. В пробирке, где никаких изменений не произошло, находится этанол.

Ответ:

1. Раствор фенолята натрия определяется по щелочной реакции среды ($pH>7$) с помощью индикатора. Например, фенолфталеин даст малиновое окрашивание.

2. К оставшимся веществам добавляется свежеосажденный $Cu(OH)_2$. Глицерин растворяет осадок при комнатной температуре, образуя ярко-синий раствор.

3. Две оставшиеся пробирки нагревают. Формалин восстанавливает $Cu(OH)_2$ до кирпично-красного осадка $Cu_2O$.

4. Этанол не реагирует с $Cu(OH)_2$ ни при комнатной температуре, ни при нагревании, поэтому он будет в оставшейся пробирке.