Номер 18, страница 77, часть III - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

18. Даны растворы веществ: $HCl$, $KOH$, $AgNO_3$, $CuCl_2$. Как, используя знания физических и химических свойств веществ, определить, в каком сосуде без этикетки находится хлорид меди(II)?

Дано:

Четыре сосуда без этикеток с водными растворами веществ: соляная кислота ($HCl$), гидроксид калия ($KOH$), нитрат серебра ($AgNO_3$), хлорид меди(II) ($CuCl_2$).

Найти:

Определить, в каком сосуде находится хлорид меди(II) ($CuCl_2$).

Решение:

Для определения хлорида меди(II) среди предложенных веществ можно использовать их физические и химические свойства. Существует два основных способа решения этой задачи.

Способ 1. Определение по физическим свойствам (по цвету раствора)

Этот способ является наиболее простым и быстрым. Он основан на визуальном наблюдении за цветом растворов в сосудах.

- Растворы соляной кислоты ($HCl$), гидроксида калия ($KOH$) и нитрата серебра ($AgNO_3$) являются бесцветными прозрачными жидкостями.
- Водный раствор хлорида меди(II) ($CuCl_2$) имеет характерный синий или сине-зеленый цвет. Эта окраска обусловлена присутствием в растворе гидратированных ионов меди(II) ($[Cu(H_2O)_6]^{2+}$).

Следовательно, для определения сосуда с хлоридом меди(II) достаточно найти раствор, имеющий синюю или сине-зеленую окраску.

Способ 2. Определение с помощью химических реакций

Если определение по цвету невозможно (например, из-за очень низкой концентрации растворов или плохого освещения), можно воспользоваться характерными химическими реакциями.

План эксперимента:

1. Пронумеруем сосуды от 1 до 4.
2. Из каждого сосуда отберем небольшое количество раствора в отдельные пробирки для проведения тестов.
3. Наиболее информативным реагентом для идентификации $CuCl_2$ в данном наборе является гидроксид калия ($KOH$), так как он образует с солью меди(II) осадок характерного цвета. Также можно использовать нитрат серебра ($AgNO_3$) для обнаружения хлорид-ионов.

Проведем попарное сливание растворов. Чтобы найти $CuCl_2$, будем искать реакции, характерные для него:

- Реакция со щелочью ($KOH$): При добавлении раствора щелочи к раствору хлорида меди(II) выпадает объемный студенистый осадок гидроксида меди(II) голубого цвета.

$CuCl_2 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2KCl$

- Реакция с нитратом серебра ($AgNO_3$): Хлорид-ионы в составе $CuCl_2$ реагируют с ионами серебра, образуя белый творожистый осадок хлорида серебра.

$CuCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Cu(NO_3)_2$

Таким образом, можно взять пробу из одного сосуда и поочередно добавлять к ней пробы из трех остальных. Если мы взяли пробу хлорида меди(II), то при добавлении к ней раствора $KOH$ мы увидим голубой осадок, а при добавлении раствора $AgNO_3$ — белый. Это позволит однозначно идентифицировать исходный раствор как $CuCl_2$.

Например, если в пробирку с раствором из сосуда №4 добавить раствор из сосуда №2 и выпадает голубой осадок, то в одном из этих сосудов находится $CuCl_2$, а в другом — $KOH$. Чтобы определить, где именно хлорид меди(II), можно к раствору из сосуда №4 добавить раствор из другого сосуда (например, №3). Если выпадет белый осадок, значит, в сосуде №4 находится $CuCl_2$, а в сосуде №3 — $AgNO_3$.

Ответ:

Сосуд с хлоридом меди(II) можно определить по характерному сине-зеленому цвету раствора, так как остальные растворы ($HCl$, $KOH$, $AgNO_3$) бесцветны. Также его можно идентифицировать химически: при добавлении к нему раствора гидроксида калия выпадает голубой студенистый осадок гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$).