Номер 4, страница 126 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Как доказать, что в состав соляной кислоты входят водород и хлор?

Чтобы доказать качественный состав соляной кислоты ($HCl$), то есть наличие в ней атомов водорода и хлора, необходимо провести ряд химических экспериментов, которые являются качественными реакциями на ионы водорода ($H^+$) и хлорид-ионы ($Cl^-$).

Доказательство наличия водорода

Наличие водорода в составе кислоты можно доказать, продемонстрировав её общие свойства, а именно — взаимодействие с активными металлами. Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода (например, цинк, магний, железо), вытесняют водород из растворов кислот.

Для эксперимента в пробирку с соляной кислотой помещают гранулу цинка ($Zn$). Начинается реакция с выделением пузырьков газа:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Чтобы доказать, что выделяющийся газ — это водород, нужно собрать его в другую пробирку, перевернутую вверх дном, а затем поднести к её отверстию горящую лучинку. Характерный тихий хлопок («лающий звук») подтвердит, что выделился именно водород. Это доказывает, что водород входит в состав соляной кислоты.

Ответ: Наличие водорода доказывается реакцией соляной кислоты с активным металлом (например, цинком). В результате выделяется газ, который при поднесении зажженной лучины издает характерный хлопок, что является качественной реакцией на водород.

Доказательство наличия хлора

Хлор в соляной кислоте находится в виде хлорид-ионов ($Cl^-$). Качественной реакцией на хлорид-ионы является взаимодействие с раствором нитрата серебра ($AgNO_3$).

К исследуемому раствору соляной кислоты нужно прилить несколько капель раствора нитрата серебра. В результате реакции мгновенно образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$), который не растворяется в кислотах (например, в азотной кислоте, $HNO_3$).

Молекулярное уравнение реакции:

$HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$H^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgCl \downarrow + H^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$

Образование данного осадка однозначно указывает на присутствие хлорид-ионов, а следовательно, и элемента хлора в составе соляной кислоты.

Ответ: Наличие хлора (в виде хлорид-ионов) доказывается добавлением к соляной кислоте раствора нитрата серебра. Появление белого творожистого осадка, нерастворимого в кислотах, подтверждает присутствие хлорид-ионов.

Таким образом, проведя два описанных выше эксперимента, можно комплексно доказать, что в состав соляной кислоты входят и водород, и хлор.