Лабораторный опыт №6, страница 48 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Задания внутри параграфа. §10. Некоторые способы разделения смесей. Глава IV. Физические явления в химии - страница 48.

Лабораторный опыт № 6

Вам выдана смесь порошков железа и серы. Разделите её на отдельные вещества.

Решение

Смесь порошков железа и серы является гетерогенной (неоднородной), так как её компоненты не вступают в химическую реакцию и сохраняют свои индивидуальные физические свойства. Разделить такую смесь можно физическими методами, основанными на различиях в этих свойствах.

Способ 1: Магнитная сепарация

Данный способ основан на том, что железо обладает магнитными свойствами (является ферромагнетиком), а сера — нет. Для разделения необходимо высыпать смесь на лист бумаги и поднести к ней магнит, который можно предварительно обернуть полиэтиленовой пленкой для удобства. Частицы железа ($Fe$) притянутся к магниту, в то время как не обладающая магнитными свойствами сера ($S$) останется на бумаге. После этого магнит с прилипшим железом переносят в другую емкость и очищают от порошка. Этот метод является наиболее простым и безопасным.

Ответ: Смесь разделяют с помощью магнита, который притягивает к себе частицы железа, оставляя порошок серы.

Способ 2: Отстаивание в воде

Этот метод использует различие в плотности веществ: плотность железа ($ρ_{Fe} \approx 7,87~г/см^3$) значительно выше плотности серы ($ρ_{S} \approx 2,07~г/см^3$). Смесь помещают в стакан с водой и перемешивают. Тяжелые частицы железа быстро осядут на дно. Частицы серы, которые плохо смачиваются водой, будут оседать медленнее или плавать на поверхности. Аккуратно слив воду (декантация), можно отделить большую часть серы от железа. Для более полного разделения процедуру повторяют несколько раз. Затем оба вещества высушивают. Этот метод менее эффективен и не обеспечивает полного разделения.

Ответ: Смесь разделяют, заливая ее водой; тяжелые частицы железа оседают на дно, а более легкие частицы серы удаляются вместе с водой путем декантации.

Способ 3: Растворение и фильтрование

Метод основан на различной растворимости компонентов. Сера хорошо растворяется в некоторых органических растворителях, например, в сероуглероде ($CS_2$), в то время как железо в нем нерастворимо. Смесь заливают сероуглеродом, при этом сера переходит в раствор. Полученную суспензию фильтруют. На фильтре остается нерастворившийся порошок железа ($Fe$). Фильтрат (раствор серы в сероуглероде) собирают в отдельную емкость. Чтобы выделить чистую серу ($S$), растворитель (сероуглерод) выпаривают. Важно: данный опыт необходимо проводить в вытяжном шкафу, так как сероуглерод токсичен и легко воспламеняется.

Ответ: Смесь разделяют, обрабатывая её сероуглеродом, в котором растворяется только сера; затем нерастворившееся железо отделяют фильтрованием, а серу получают выпариванием растворителя.