Номер 12, страница 155 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

12. В трёх пробирках без этикеток находятся водные растворы азотной кислоты, нитрата аммония и нитрата магния. Как с помощью одного реактива различить эти растворы? Напишите уравнения реакций и укажите их признаки.

Для того чтобы различить водные растворы азотной кислоты ($HNO_3$), нитрата аммония ($NH_4NO_3$) и нитрата магния ($Mg(NO_3)_2$) с помощью одного реактива, можно использовать раствор щелочи, например, гидроксид натрия ($NaOH$). Этот реактив будет по-разному взаимодействовать с каждым из трех веществ, что позволит их идентифицировать по наблюдаемым признакам.

Решение

Отберем пробы каждого из трех растворов в отдельные пробирки и добавим в каждую по несколько капель раствора гидроксида натрия ($NaOH$).

1. Взаимодействие с нитратом магния ($Mg(NO_3)_2$)

При добавлении гидроксида натрия к раствору нитрата магния произойдет реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимое основание — гидроксид магния, который выпадает в виде белого студенистого осадка.

Уравнение реакции:

$Mg(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaNO_3$

Признак реакции: образование белого студенистого осадка.

2. Взаимодействие с нитратом аммония ($NH_4NO_3$)

При добавлении гидроксида натрия к раствору нитрата аммония также происходит реакция обмена. Образующийся гидроксид аммония является неустойчивым соединением и при комнатной температуре (или при легком нагревании) разлагается с выделением газообразного аммиака, обладающего характерным резким запахом.

Уравнение реакции:

$NH_4NO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + NH_4OH$

$NH_4OH \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O$

Суммарное уравнение:

$NH_4NO_3 + NaOH \xrightarrow{t} NaNO_3 + NH_3 \uparrow + H_2O$

Признак реакции: выделение бесцветного газа с резким запахом.

3. Взаимодействие с азотной кислотой ($HNO_3$)

При добавлении гидроксида натрия к азотной кислоте протекает реакция нейтрализации с образованием соли (нитрата натрия) и воды. Оба продукта реакции растворимы и бесцветны, поэтому видимых признаков реакции (выделение газа, образование осадка) наблюдаться не будет.

Уравнение реакции:

$HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Признак реакции: отсутствие видимых изменений.

Таким образом, по наличию или отсутствию характерных признаков можно однозначно определить содержимое каждой пробирки.

Ответ: Чтобы различить данные растворы, нужно в каждую пробирку добавить раствор щелочи (например, $NaOH$). В пробирке с нитратом магния ($Mg(NO_3)_2$) выпадет белый осадок. В пробирке с нитратом аммония ($NH_4NO_3$) выделится газ с резким запахом. В пробирке с азотной кислотой ($HNO_3$) видимых изменений не произойдет.