Номер 6, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Неизвестная соль нерастворима в воде, но реагирует с соляной кислотой с образованием газа, вызывающего помутнение известковой воды. Образовавшийся раствор окрашивает пламя горелки в кирпично-красный цвет. Назовите неизвестную соль (задача может иметь два решения).

Решение

Для определения состава неизвестной соли проанализируем данные задачи.

Окрашивание пламени горелки в кирпично-красный цвет является качественной реакцией на ионы кальция ($Ca^{2+}$). Это означает, что катионом в неизвестной соли является кальций.

Соль нерастворима в воде, но реагирует с соляной кислотой ($HCl$) с выделением газа. Этот газ вызывает помутнение известковой воды (раствора $Ca(OH)_2$). Помутнение известковой воды вызывают, как правило, два газа: углекислый газ ($CO_2$) и сернистый газ ($SO_2$). Это указывает на два возможных варианта для аниона в составе соли, что согласуется с условием о двух возможных решениях задачи.

Рассмотрим первый возможный случай. Если выделяющийся газ — это углекислый газ ($CO_2$), то исходная соль является карбонатом. Соединив катион кальция $Ca^{2+}$ и анион $CO_3^{2-}$, получаем формулу соли: карбонат кальция, $CaCO_3$. Проверим, удовлетворяет ли эта соль всем условиям. $CaCO_3$ нерастворим в воде. При реакции с соляной кислотой выделяется углекислый газ: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$. Выделившийся $CO_2$ вызывает помутнение известковой воды за счет образования нерастворимого осадка $CaCO_3$: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$. Образовавшийся после реакции раствор хлорида кальция $CaCl_2$ содержит ионы $Ca^{2+}$, которые и окрашивают пламя. Все условия выполняются.

Рассмотрим второй возможный случай. Если выделяющийся газ — это сернистый газ ($SO_2$), то исходная соль является сульфитом. Соединив катион кальция $Ca^{2+}$ и анион $SO_3^{2-}$, получаем формулу соли: сульфит кальция, $CaSO_3$. Проверим эту соль. $CaSO_3$ также нерастворим в воде. При реакции с соляной кислотой выделяется сернистый газ: $CaSO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + SO_2 \uparrow$. $SO_2$ также вызывает помутнение известковой воды, образуя нерастворимый осадок сульфита кальция $CaSO_3$: $SO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_3 \downarrow + H_2O$. Раствор хлорида кальция $CaCl_2$, полученный в результате реакции, содержит ионы $Ca^{2+}$. Все условия также выполняются.

Ответ: неизвестная соль — карбонат кальция ($CaCO_3$) или сульфит кальция ($CaSO_3$).