Номер 5-149, страница 68 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-149. В двух склянках без этикеток находятся растворы сульфата алюминия ($ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 $) и гидроксида натрия ($ \text{NaOH} $). Как, не используя иных реактивов, распознать, какое вещество в каждой из склянок?

Решение

Для того чтобы распознать, в какой из склянок находится раствор сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$), а в какой — раствор гидроксида натрия ($NaOH$), необходимо использовать их способность вступать в реакцию друг с другом. Ключевым моментом является амфотерность гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$), который образуется в результате реакции и способен растворяться в избытке щелочи.

Процедура распознавания:

1. Отбираем из одной склянки (назовем ее склянка №1) небольшую пробу раствора в пробирку.

2. По каплям, медленно приливаем к этой пробе раствор из второй склянки (склянка №2), постоянно перемешивая, и наблюдаем за изменениями.

Возможны два исхода эксперимента:

Случай А. При добавлении раствора из склянки №2 к раствору из склянки №1 сначала образуется белый студенистый осадок, который по мере дальнейшего добавления раствора из склянки №2 полностью растворяется, и раствор снова становится прозрачным.

Это означает, что в склянке №1 находился раствор сульфата алюминия, а в склянке №2 — раствор гидроксида натрия.
Протекают две последовательные реакции:
1. Образование осадка гидроксида алюминия:
$Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$
2. Растворение осадка в избытке щелочи с образованием растворимого комплексного соединения — тетрагидроксоалюмината натрия:
$Al(OH)_3 + NaOH_{(изб.)} \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

Случай Б. При добавлении раствора из склянки №2 к раствору из склянки №1 сразу образуется белый студенистый осадок, количество которого только увеличивается при дальнейшем добавлении раствора из склянки №2, но осадок не растворяется.

Это означает, что в склянке №1 находился раствор гидроксида натрия, а в склянке №2 — раствор сульфата алюминия.
Протекает только одна реакция, так как щелочь, необходимая для растворения осадка, находится в недостатке и быстро расходуется:
$6NaOH + Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$

Таким образом, по характеру протекания реакции можно однозначно определить содержимое каждой склянки.

Ответ: Необходимо взять пробу одного раствора и по каплям приливать к ней второй. Если сначала выпадает осадок, а при дальнейшем приливании он растворяется, то приливаемый раствор – это гидроксид натрия, а исходный – сульфат алюминия. Если же выпадающий осадок не растворяется при дальнейшем добавлении, то приливаемый раствор – сульфат алюминия, а исходный – гидроксид натрия.