Номер 5-127, страница 66 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-127. В двух склянках без этикеток находятся дистиллированная вода и раствор поваренной соли. Перечислите способы, с помощью которых можно определить, какое вещество в каждой из склянок.

Чтобы определить, в какой из склянок находится дистиллированная вода, а в какой — раствор поваренной соли ($NaCl$), можно использовать несколько физических и химических методов, основанных на различии их свойств.

1. Метод выпаривания

Нужно взять по небольшой пробе жидкости из каждой склянки и поместить их на отдельные чистые предметные стекла или в фарфоровые чашки для выпаривания. Затем следует осторожно нагреть обе пробы до полного испарения воды. В той чашке, где был раствор поваренной соли, на дне останется белый кристаллический налет — это и есть соль. В чашке с дистиллированной водой после испарения не останется никакого осадка.

Ответ: Склянка, проба из которой оставляет после выпаривания белый налет, содержит раствор поваренной соли. Другая склянка содержит дистиллированную воду.

2. Измерение плотности

Растворение соли в воде увеличивает плотность раствора. Плотность дистиллированной воды при комнатной температуре составляет примерно $998 \text{ кг/м}^3$. Плотность раствора поваренной соли будет выше этого значения. Плотность можно измерить с помощью ареометра: в какой жидкости он всплывет выше, та и обладает большей плотностью, следовательно, это солевой раствор. Другой способ — взять одинаковые объемы жидкостей (например, с помощью мерного цилиндра) и взвесить их на точных весах. Жидкость, имеющая большую массу при том же объеме, является раствором соли, так как согласно формуле $\rho = \frac{m}{V}$, при равном объеме ($V$) плотность ($\rho$) больше у тела с большей массой ($m$).

Ответ: Жидкость с большей плотностью — это раствор поваренной соли.

3. Измерение электропроводности

Дистиллированная вода — очень плохой проводник электрического тока (диэлектрик), так как в ней практически отсутствуют свободные ионы. Раствор поваренной соли является электролитом, так как при растворении соль диссоциирует на ионы $Na^+$ и $Cl^-$. Эти ионы обеспечивают хорошую электропроводность раствора. Можно собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из источника тока (батарейки), лампочки и двух электродов. При погружении электродов в раствор соли лампочка загорится, а в дистиллированной воде — нет.

Ответ: Жидкость, которая проводит электрический ток, — это раствор поваренной соли.

4. Определение температуры замерзания

Температура замерзания дистиллированной воды при нормальном атмосферном давлении равна $0 \text{ °C}$. Растворение любого вещества в воде понижает ее температуру замерзания. Следовательно, раствор соли будет замерзать при температуре ниже $0 \text{ °C}$. Можно поместить пробы обеих жидкостей в морозильную камеру и наблюдать за процессом, измеряя температуру. Та жидкость, которая начнет замерзать при $0 \text{ °C}$, является дистиллированной водой.

Ответ: Жидкость, замерзающая при $0 \text{ °C}$, — дистиллированная вода. Жидкость, замерзающая при температуре ниже $0 \text{ °C}$, — раствор соли.

5. Определение температуры кипения

Температура кипения дистиллированной воды при нормальном атмосферном давлении равна $100 \text{ °C}$. Растворение нелетучего вещества, такого как соль, повышает температуру кипения раствора. Нагревая обе жидкости и измеряя температуру кипения термометром, можно их различить. Та жидкость, которая закипит при $100 \text{ °C}$, — дистиллированная вода. Раствор соли закипит при температуре немного выше $100 \text{ °C}$.

Ответ: Жидкость, кипящая при $100 \text{ °C}$ (при нормальном давлении), — дистиллированная вода. Жидкость, кипящая при более высокой температуре, — раствор соли.

6. Химический метод (качественная реакция на хлорид-ионы)

Поваренная соль — это хлорид натрия ($NaCl$). Качественной реакцией на хлорид-ионы ($Cl^-$) является их взаимодействие с ионами серебра ($Ag^+$). Для этого в обе пробы нужно добавить несколько капель раствора нитрата серебра ($AgNO_3$). В пробирке с раствором поваренной соли выпадет белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$). В дистиллированной воде никаких изменений не произойдет. Уравнение реакции: $NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$.

Ответ: Жидкость, в которой при добавлении раствора нитрата серебра выпадает белый осадок, — это раствор поваренной соли.

7. Проба на вкус

Это самый простой, но не рекомендуемый в химической лаборатории метод из соображений безопасности. Однако, зная, что в склянках находятся только вода и раствор поваренной соли, можно аккуратно попробовать по капле из каждой склянки. Раствор соли будет иметь соленый вкус, а дистиллированная вода — безвкусная.

Ответ: Жидкость с соленым вкусом — это раствор поваренной соли.