Номер 9, страница 65 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. В трёх пробирках находятся растворы гидроксида бария, азотной кислоты и нитрата кальция. Как с помощью одного реактива можно распознать эти растворы?

Дано:

В трех пробирках находятся растворы следующих веществ:

1. Гидроксид бария, $Ba(OH)_2$

2. Азотная кислота, $HNO_3$

3. Нитрат кальция, $Ca(NO_3)_2$

Найти:

Один реактив, с помощью которого можно распознать все три раствора.

Решение:

Для того чтобы распознать данные растворы, необходимо выбрать один реактив, который будет давать три различных наблюдаемых эффекта при взаимодействии с каждым из веществ. Таким реактивом может служить раствор серной кислоты ($H_2SO_4$).

Проведем мысленный эксперимент. Возьмем три пронумерованные пробирки с неизвестными растворами и добавим в каждую из них несколько капель раствора серной кислоты.

1. Взаимодействие с гидроксидом бария ($Ba(OH)_2$)

При добавлении серной кислоты к гидроксиду бария произойдет одновременно две реакции: реакция нейтрализации (кислота + основание) и реакция ионного обмена. В результате будет наблюдаться выпадение обильного белого осадка сульфата бария ($BaSO_4$), а также выделение тепла (экзотермическая реакция).

Уравнение реакции:

$Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O + Q$

Таким образом, пробирка, в которой при добавлении реактива выпадает белый осадок и происходит нагревание, содержит гидроксид бария.

2. Взаимодействие с азотной кислотой ($HNO_3$)

Серная и азотная кислоты являются сильными кислотами и не вступают в реакцию друг с другом, которая сопровождалась бы видимыми изменениями.

Таким образом, пробирка, в которой не наблюдается никаких видимых изменений, содержит азотную кислоту.

3. Взаимодействие с нитратом кальция ($Ca(NO_3)_2$)

При добавлении серной кислоты к раствору нитрата кальция произойдет реакция ионного обмена, в результате которой образуется малорастворимый сульфат кальция ($CaSO_4$). В пробирке будет наблюдаться образование белого осадка или помутнение раствора. В отличие от реакции с гидроксидом бария, заметного выделения тепла здесь не происходит.

Уравнение реакции:

$Ca(NO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + 2HNO_3$

Таким образом, пробирка, в которой выпадает белый осадок без заметного нагревания, содержит нитрат кальция.

Ответ:

Для распознавания данных растворов можно использовать раствор серной кислоты ($H_2SO_4$). В пробирке с гидроксидом бария выпадет белый осадок и выделится тепло; в пробирке с нитратом кальция выпадет белый осадок без выделения тепла; в пробирке с азотной кислотой видимых изменений не произойдет.