Номер 9, страница 188 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 5. Химические реакции в водных растворах. Параграф 27. Неорганические и органические основания в свете теории электролитической диссоциации и протолитической теории - номер 9, страница 188.

Условие.

9. В одной пробирке находится раствор гидроксида натрия, в другой — известковая вода. Каким способом можно различить эти растворы? Запишите уравнения реакций в ионном и молекулярном виде.

Решение.

Решение 2.

Решение

В одной пробирке находится раствор гидроксида натрия ($NaOH$), а в другой — известковая вода, которая является насыщенным раствором гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). Оба эти вещества являются щелочами, поэтому для их различения необходимо провести качественную реакцию на катионы, т.е. на $Na^+$ или $Ca^{2+}$.

Самым простым и наглядным способом является пропускание углекислого газа ($CO_2$) через оба раствора или добавление раствора карбоната натрия ($Na_2CO_3$). Рассмотрим метод с использованием углекислого газа.

При пропускании углекислого газа через известковую воду образуется нерастворимый белый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$), что вызывает помутнение раствора.

Уравнение реакции в молекулярном виде:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

Уравнение реакции в ионном виде:
$Ca^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$

При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида натрия также происходит химическая реакция, но ее продукт — карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — хорошо растворим в воде, поэтому никаких видимых изменений (осадка или помутнения) не наблюдается.

Уравнение реакции в молекулярном виде:
$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

Уравнение реакции в сокращенном ионном виде:
$2OH^- + CO_2 \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O$

Таким образом, помутнение раствора при пропускании углекислого газа однозначно указывает на то, что в пробирке находится известковая вода.

Ответ: Чтобы различить растворы, нужно пропустить через них углекислый газ. В пробирке с известковой водой ($Ca(OH)_2$) выпадет белый осадок, а в пробирке с раствором гидроксида натрия ($NaOH$) видимых изменений не произойдет. Уравнения реакции, которая позволяет различить вещества:
в молекулярном виде: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$;
в ионном виде: $Ca^{2+} + 2OH^- + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$.