Номер 8, страница 235 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. В двух склянках без этикеток находятся растворы сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) и гидроксида натрия ($NaOH$). Как можно определить содержимое каждой склянки, не имея реактивов, а используя только одну пустую пробирку?

Решение

Для определения содержимого склянок необходимо воспользоваться тем фактом, что эти два вещества реагируют друг с другом с образованием осадка, который может растворяться при определенных условиях. Реакция между сульфатом алюминия $Al_2(SO_4)_3$ и гидроксидом натрия $NaOH$ приводит к образованию гидроксида алюминия $Al(OH)_3$ — белого студенистого осадка. Этот осадок является амфотерным, то есть он способен растворяться в избытке сильной щелочи (в данном случае, $NaOH$).

Алгоритм эксперимента следующий: нужно взять пустую пробирку, налить в нее небольшое количество раствора из первой склянки и затем медленно, по каплям, приливать раствор из второй склянки, внимательно наблюдая за изменениями.

Возможны два исхода:

1. Если в пробирку был налит раствор сульфата алюминия, а добавляется раствор гидроксида натрия, то сначала будет наблюдаться образование белого осадка. При дальнейшем добавлении раствора гидроксида натрия этот осадок растворится, так как щелочь окажется в избытке. Раствор снова станет прозрачным.

Уравнения реакций для этого случая:

Образование осадка: $Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

Растворение осадка в избытке щелочи: $Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$ (образуется растворимый тетрагидроксоалюминат натрия)

2. Если же в пробирку изначально был налит раствор гидроксида натрия, а добавлялся раствор сульфата алюминия, то при добавлении первых же капель образуется белый осадок. Однако, при дальнейшем добавлении раствора сульфата алюминия осадок не растворится, а его количество будет только увеличиваться, так как избытка щелочи для его растворения создано не будет.

Таким образом, по растворимости образовавшегося осадка в избытке приливаемого раствора можно однозначно идентифицировать содержимое каждой склянки.

Ответ:

Нужно в пустую пробирку налить немного раствора из одной склянки, а затем по каплям добавлять раствор из второй склянки. Если сначала выпадает осадок, который затем растворяется в избытке добавляемого реагента, то в пробирке был раствор сульфата алюминия, а добавляли раствор гидроксида натрия. Если же осадок выпадает и не растворяется при дальнейшем добавлении второго раствора, то в пробирке был раствор гидроксида натрия, а добавляли раствор сульфата алюминия.