Лабораторный опыт 11, страница 139 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 29. Натрий и калий. Глава 3. Металлы главных подгрупп - страница 139.

Условие.

Лабораторный опыт 11. Ознакомление с минералами и важнейшими соединениями щелочных металлов

Рассмотрите выданные вам природные и полученные химическим путём соединения натрия и калия, исследуйте их растворимость в воде. По окраске пламени проверьте, не содержат ли калийные соли примесь соединений натрия. Для каждого соединения укажите название, формулу, внешний вид, растворимость в воде. Отметьте, встречается оно в природе или получено химическим путём. Дома выясните области применения каждого из веществ.

Решение.

Решение 2.

В ходе лабораторного опыта исследуются свойства важнейших соединений натрия и калия. Основным методом качественного определения ионов натрия ($Na^+$) и калия ($K^+$) является проба на окрашивание пламени. Соли натрия окрашивают бесцветное пламя газовой горелки в интенсивный желтый цвет. Соли калия придают пламени фиолетовую окраску. Поскольку даже незначительные примеси натрия дают яркую желтую окраску, которая маскирует более бледный фиолетовый цвет калия, для обнаружения калия в присутствии натрия необходимо смотреть на пламя через синее кобальтовое стекло, которое поглощает желтые лучи.

Ниже представлены результаты исследования для типичных соединений натрия и калия, которые могут быть выданы для выполнения данного лабораторного опыта.

Хлорид натрия

Название: Хлорид натрия (также известен как поваренная соль, каменная соль, минерал галит).

Формула: $NaCl$.

Внешний вид: Белое кристаллическое вещество с кристаллами кубической формы. В измельченном виде – белый порошок.

Растворимость в воде: Хорошо растворим. При добавлении в воду и перемешивании кристаллы полностью растворяются, образуя прозрачный бесцветный раствор.

Встречается в природе или получено химическим путём: Природное соединение. Добывается из месторождений каменной соли (галит) или выпариванием из морской воды и соляных озер.

Области применения: Пищевая промышленность (приправа, консервант), химическая промышленность (сырье для получения $Cl_2, NaOH, Na_2CO_3$), коммунальное хозяйство (борьба с гололедом), медицина (физиологический раствор).

Ответ: Хлорид натрия ($NaCl$) – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, природного происхождения. Используется в пищевой, химической промышленности, медицине. Окрашивает пламя в желтый цвет.

Карбонат натрия

Название: Карбонат натрия (кальцинированная сода).

Формула: $Na_2CO_3$.

Внешний вид: Белый порошок или гранулы.

Растворимость в воде: Хорошо растворим. Раствор имеет сильнощелочную среду из-за гидролиза по аниону ($CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$).

Встречается в природе или получено химическим путём: Встречается в природе (минералы сода, трона), но в промышленных масштабах производится химически (метод Сольве).

Области применения: Производство стекла (основной компонент шихты), мыла и синтетических моющих средств, умягчение воды, целлюлозно-бумажная промышленность.

Ответ: Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) – белый порошок, хорошо растворимый в воде, в основном химического происхождения. Применяется в производстве стекла и моющих средств. Окрашивает пламя в желтый цвет.

Гидрокарбонат натрия

Название: Гидрокарбонат натрия (пищевая сода, питьевая сода).

Формула: $NaHCO_3$.

Внешний вид: Мелкий белый кристаллический порошок.

Растворимость в воде: Растворим, но хуже, чем карбонат натрия. Водный раствор имеет слабощелочную реакцию.

Встречается в природе или получено химическим путём: Получено химическим путем.

Области применения: Кулинария (разрыхлитель теста), пищевая промышленность (компонент шипучих напитков), медицина (антацидное средство), быт (чистящее средство).

Ответ: Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) – белый порошок, растворимый в воде, получен химическим путем. Применяется в кулинарии, медицине и быту. Окрашивает пламя в желтый цвет.

Хлорид калия

Название: Хлорид калия (минерал сильвин).

Формула: $KCl$.

Внешний вид: Белое кристаллическое вещество, по внешнему виду и структуре кристаллов (кубическая) похожее на поваренную соль.

Растворимость в воде: Хорошо растворим, образует прозрачный бесцветный раствор.

Встречается в природе или получено химическим путём: Природное соединение. Добывается из месторождений минерала сильвина, часто в смеси с галитом (сильвинит).

Области применения: Сельское хозяйство (основное калийное удобрение), химическая промышленность (сырье для получения $KOH$ и других соединений калия), медицина.

Ответ: Хлорид калия ($KCl$) – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, природного происхождения. Используется как удобрение и в химической промышленности. Окрашивает пламя в фиолетовый цвет, который может быть замаскирован желтым цветом от примеси натрия.

Нитрат калия

Название: Нитрат калия (калийная селитра).

Формула: $KNO_3$.

Внешний вид: Бесцветные или белые кристаллы, часто вытянутой, игольчатой формы.

Растворимость в воде: Хорошо растворим, растворимость сильно увеличивается с ростом температуры.

Встречается в природе или получено химическим путём: Встречается в природе в небольших количествах, но в основном производится химическим путем.

Области применения: Сельское хозяйство (ценное азотно-калийное удобрение), пиротехника (компонент черного пороха), пищевая промышленность (консервант E252).

Ответ: Нитрат калия ($KNO_3$) – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, в основном химического происхождения. Применяется как удобрение, в пиротехнике и пищевой промышленности. Окрашивает пламя в фиолетовый цвет.