Номер 5-92, страница 62 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-92. В трех склянках без этикеток находятся растворы гидроксида кальция, азотной кислоты, хлорида натрия. Предложите простейший способ идентификации веществ.

Дано:

В трех склянках без этикеток находятся растворы следующих веществ:

• Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$)
• Азотная кислота ($HNO_3$)
• Хлорид натрия ($NaCl$)

Найти:

Простейший способ идентификации веществ в каждой склянке.

Решение:

Для идентификации данных веществ необходимо проанализировать их химические свойства. Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) является основанием (щелочью), азотная кислота ($HNO_3$) – сильной кислотой, а хлорид натрия ($NaCl$) – солью, образованной сильной кислотой и сильным основанием, поэтому его раствор имеет нейтральную среду.

Простейшим способом отличить кислоту, щелочь и нейтральный раствор является использование кислотно-основных индикаторов.

План эксперимента:

1. Пронумеровать склянки (№1, №2, №3).
2. Отобрать из каждой склянки небольшие пробы вещества в три отдельные пробирки с соответствующими номерами.
3. В каждую пробирку добавить несколько капель раствора индикатора, например, лакмуса, или опустить полоску универсальной индикаторной бумаги.
4. Наблюдать за изменением цвета и на основании этого сделать вывод о содержимом каждой склянки.

Ожидаемые результаты:

• В той пробирке, где индикатор покажет щелочную среду (лакмус станет синим, фенолфталеин – малиновым), находится раствор гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$).
• В той пробирке, где индикатор покажет кислотную среду (лакмус станет красным), находится раствор азотной кислоты ($HNO_3$).
• В той пробирке, где индикатор не изменит своего цвета (останется фиолетовым для лакмуса) и покажет нейтральную среду, находится раствор хлорида натрия ($NaCl$).

Альтернативный простой способ:

Можно использовать один реагент, который даст разные видимые эффекты с каждым из трех веществ. Таким реагентом может быть раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$).

1. Также отобрать пробы в три пробирки.
2. В каждую пробу добавить несколько капель раствора карбоната натрия.

Ожидаемые результаты:

• В пробирке с гидроксидом кальция выпадет белый осадок карбоната кальция:
  $Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaOH$
• В пробирке с азотной кислотой будет наблюдаться бурное выделение бесцветного газа (углекислого газа):
  $2HNO_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow$
• В пробирке с хлоридом натрия видимых изменений не произойдет, так как реакция не идет.

Таким образом, оба способа позволяют однозначно идентифицировать все три вещества. Метод с индикаторами часто считается самым простым, так как является стандартной процедурой для определения класса соединения (кислота/основание).

Ответ:

Самый простой способ идентификации – использование кислотно-основного индикатора (например, лакмуса). Нужно отобрать пробы веществ и добавить в каждую индикатор. Раствор, окрасивший лакмус в синий цвет – гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$), в красный – азотная кислота ($HNO_3$), а раствор, не изменивший цвет индикатора – хлорид натрия ($NaCl$).