Номер 2, страница 75, часть III - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2. В склянках без этикеток находятся порошки оксида железа(III) и оксида магния ($MgO$). Могли бы вы распознать их по внешнему виду? Как доказать это химическими опытами?

Распознавание по внешнему виду

Да, распознать оксид железа(III) и оксид магния по внешнему виду возможно. Эти два вещества имеют разный цвет. Оксид железа(III), химическая формула $Fe_2O_3$, представляет собой порошок красно-коричневого или бурого цвета (в быту известен как ржавчина). Оксид магния, химическая формула $MgO$, является порошком белого цвета. Таким образом, по цвету порошков можно предварительно определить, в какой склянке находится каждое из веществ.

Ответ: Распознать вещества по внешнему виду можно, так как оксид железа(III) — это порошок красно-коричневого цвета, а оксид магния — порошок белого цвета.

Химическое доказательство

Чтобы химически доказать, где какое вещество, можно провести ряд качественных реакций. Наиболее наглядно это можно сделать, растворив оксиды в кислоте и затем проведя реакции на образовавшиеся катионы металлов.

Опыт 1. Взаимодействие с кислотой.

Отберем пробы порошков в две разные пробирки и добавим в каждую раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$) или серной ($H_2SO_4$).

1. В пробирке, где находится оксид железа(III) ($Fe_2O_3$), порошок растворится с образованием раствора желто-коричневого цвета. Это цвет соли железа(III), в данном случае хлорида железа(III).
   Уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$
2. В пробирке с оксидом магния ($MgO$) белый порошок растворится, образуя бесцветный раствор хлорида магния.
   Уравнение реакции: $MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O$

Уже на этом этапе можно сделать вывод о природе веществ по цвету полученных растворов.

Опыт 2. Качественные реакции на катионы.

Для более надежного доказательства к полученным в первом опыте растворам можно добавить раствор щелочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$).

1. При добавлении щелочи к раствору хлорида железа(III) выпадет объемный бурый (красно-коричневый) осадок гидроксида железа(III) ($Fe(OH)_3$).
   Уравнение реакции: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$
2. При добавлении щелочи к раствору хлорида магния выпадет белый студенистый осадок гидроксида магния ($Mg(OH)_2$).
   Уравнение реакции: $MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

Также для определения иона $Fe^{3+}$ можно использовать специфический реагент – роданид калия ($KSCN$). При его добавлении к раствору, содержащему ионы $Fe^{3+}$, появится интенсивное кроваво-красное окрашивание.

Ответ: Для доказательства нужно провести химические реакции. При добавлении соляной кислоты оксид железа(III) образует желто-коричневый раствор, а оксид магния — бесцветный. При последующем добавлении к этим растворам щелочи в первом случае выпадет бурый осадок ($Fe(OH)_3$), а во втором — белый ($Mg(OH)_2$).