Номер 3-5, страница 30 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

3-5. Предложите способ разделения смесей:

а) бензина и воды;

б) сахарного и речного песка;

в) медных и железных опилок;

г) кристаллического иода и поваренной соли.

Решение

а) бензина и воды;

Бензин и вода являются несмешивающимися жидкостями (образуют гетерогенную смесь) и имеют разную плотность. Вода плотнее бензина, поэтому в смеси она будет находиться в нижнем слое, а бензин — в верхнем. Для разделения такой смеси используют метод отстаивания с помощью делительной воронки.

Процесс разделения:
1. Смесь наливают в делительную воронку и оставляют на некоторое время, чтобы произошло четкое разделение на слои.
2. Открывают кран делительной воронки и аккуратно сливают нижний слой (воду) в отдельную емкость.
3. Как только граница раздела жидкостей достигнет крана, его закрывают.
4. Оставшийся в воронке бензин сливают в другую емкость.

Ответ: Смесь бензина и воды можно разделить методом отстаивания с использованием делительной воронки, основываясь на их несмешиваемости и различии в плотности.

б) сахарного и речного песка;

Данная смесь состоит из двух твердых веществ, одно из которых (сахар) растворимо в воде, а другое (речной песок, в основном $SiO_2$) — нерастворимо. Разделение основано на этом различии в растворимости.

Процесс разделения:
1. Смесь высыпают в стакан с водой и перемешивают. Сахар растворится, а песок осядет на дно.
2. Полученную суспензию разделяют методом фильтрования. Для этого смесь пропускают через бумажный фильтр. Песок останется на фильтре, а раствор сахара (фильтрат) пройдет сквозь него.
3. Песок на фильтре промывают небольшим количеством чистой воды, чтобы удалить остатки раствора сахара, а затем высушивают.
4. Из фильтрата (раствора сахара) выделяют сахар методом выпаривания. Раствор нагревают, вода испаряется, а на дне посуды остаются кристаллы сахара.

Ответ: Смесь сахарного и речного песка разделяют путем добавления воды (растворение сахара), последующего фильтрования (отделение песка) и выпаривания воды из раствора (получение сахара).

в) медных и железных опилок;

Это смесь двух металлов в виде твердых опилок. Железо обладает ферромагнитными свойствами, то есть притягивается магнитом, в то время как медь такими свойствами не обладает.

Процесс разделения:
1. Смесь опилок рассыпают тонким слоем на листе бумаги.
2. К смеси подносят магнит (для удобства его можно обернуть полиэтиленовой пленкой или бумагой).
3. Железные опилки притянутся к магниту.
4. Магнит с прилипшими к нему железными опилками переносят в другую емкость и убирают магнит — железные опилки отделены. Медные опилки останутся на листе бумаги.

Ответ: Смесь медных и железных опилок можно разделить с помощью магнита, так как железо является ферромагнетиком, а медь — нет.

г) кристаллического иода и поваренной соли.

Смесь состоит из двух кристаллических веществ: иода ($I_2$) и поваренной соли ($NaCl$). Иод обладает способностью к сублимации (возгонке) — переходу из твердого состояния сразу в газообразное при нагревании. Поваренная соль имеет очень высокую температуру плавления и не возгоняется в тех же условиях.

Процесс разделения:
1. Смесь помещают в термостойкий стакан или фарфоровую чашку.
2. Сверху емкость накрывают холодной поверхностью, например, колбой с холодной водой или часовым стеклом, на которое положили лед.
3. Емкость со смесью аккуратно нагревают. Иод начнет испаряться, превращаясь в фиолетовый пар. Поваренная соль останется на дне.
4. Пары иода, поднимаясь, будут соприкасаться с холодной поверхностью и конденсироваться на ней, снова переходя в твердое состояние (десублимация), образуя кристаллы чистого иода.
5. После завершения процесса нагревание прекращают, аппарату дают остыть и соскабливают кристаллы иода с холодной поверхности.

Ответ: Смесь кристаллического иода и поваренной соли разделяют методом возгонки (сублимации), основанным на способности иода переходить из твердого состояния в газообразное при нагревании, в отличие от поваренной соли.