Номер 6, страница 71 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. В двух пробирках находятся бесцветные растворы соляной кислоты $HCl$ и гидроксида натрия $NaOH$. Как можно определить каждое из веществ?

Решение:

Для того чтобы определить, в какой из пробирок находится соляная кислота ($HCl$), а в какой — гидроксид натрия ($NaOH$), можно воспользоваться несколькими способами, основанными на их различных химических свойствах. Соляная кислота является сильной кислотой, а гидроксид натрия — сильным основанием (щёлочью).

Способ 1: Использование кислотно-основных индикаторов

Это самый простой и распространенный способ. Индикаторы — это вещества, которые обратимо изменяют свой цвет в зависимости от кислотности среды. Для анализа необходимо отобрать из каждой пробирки небольшие пробы веществ и добавить в них по несколько капель раствора одного из индикаторов.

При использовании лакмуса:

в пробирке с соляной кислотой ($HCl$) лакмус станет красным;

в пробирке с гидроксидом натрия ($NaOH$) он станет синим.

При использовании фенолфталеина:

в пробирке с соляной кислотой ($HCl$) он останется бесцветным;

в пробирке с гидроксидом натрия ($NaOH$) он станет малиновым.

При использовании метилоранжа (метилового оранжевого):

в пробирке с соляной кислотой ($HCl$) он станет красным;

в пробирке с гидроксидом натрия ($NaOH$) он станет желтым.

Ответ: Пробирка, в которой индикатор покажет кислую среду (лакмус и метилоранж станут красными, фенолфталеин останется бесцветным), содержит соляную кислоту ($HCl$). Пробирка, в которой индикатор покажет щелочную среду (лакмус станет синим, фенолфталеин — малиновым, метилоранж — желтым), содержит гидроксид натрия ($NaOH$).

Способ 2: Проведение качественных химических реакций

Можно использовать реагенты, которые вступают в реакцию только с кислотой или только со щелочью с явным визуальным эффектом (выделение газа, образование осадка).

а) Реакция с карбонатом

При добавлении в обе пробирки раствора или порошка карбоната (например, карбоната натрия $Na_2CO_3$), в пробирке с соляной кислотой начнется бурное выделение газа — диоксида углерода ($CO_2$). В пробирке с гидроксидом натрия видимых изменений не будет.

Уравнение реакции: $2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2o + CO_2\uparrow$

б) Реакция с растворимой солью тяжелого металла

При добавлении в обе пробирки раствора, например, сульфата меди(II) ($CuSO_4$), в пробирке с гидроксидом натрия выпадет характерный синий студенистый осадок гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$). В пробирке с соляной кислотой видимых изменений не будет.

Уравнение реакции: $2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Ответ: Можно добавить в пробы веществ карбонат натрия (бурное выделение газа укажет на соляную кислоту) либо раствор сульфата меди(II) (выпадение синего осадка укажет на гидроксид натрия). Пробирка без изменений в каждом из тестов будет содержать второе из искомых веществ.