Номер 13, страница 88 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. При исследовании состава вещества его бесцветный разбавленный раствор разделили на две порции. К одной порции добавили раствор хлорида бария и наблюдали образование белого осадка. В другую порцию поместили кусочек цинка и наблюдали выделение газа без цвета и запаха. Определите состав неизвестного вещества. Запишите соответствующие эксперименту уравнения реакций.

Решение

Для того чтобы определить состав неизвестного вещества, проанализируем последовательно результаты двух проведенных экспериментов.

1. К первой порции бесцветного раствора добавили раствор хлорида бария ($BaCl_2$), в результате чего выпал белый осадок. Реакция с солями бария, приводящая к образованию белого осадка, является качественной реакцией на сульфат-ион ($SO_4^{2-}$). При этом образуется сульфат бария ($BaSO_4$) — белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и кислотах. Таким образом, можно сделать вывод, что в исследуемом растворе содержится сульфат-ион.

2. Во вторую порцию раствора поместили кусочек цинка ($Zn$). Наблюдалось выделение газа без цвета и запаха. Цинк — это металл, который в электрохимическом ряду активности металлов стоит левее водорода. Это означает, что он способен вытеснять водород из растворов кислот. Выделяющийся газ — это водород ($H_2$), который действительно является бесцветным и не имеет запаха. Это наблюдение указывает на то, что исследуемый раствор является кислотой, то есть содержит катионы водорода ($H^+$).

Объединив выводы из двух экспериментов, мы получаем, что неизвестное вещество является кислотой (содержит ионы $H^+$) и в его состав входит сульфат-анион ($SO_4^{2-}$). Единственным веществом, удовлетворяющим этим условиям, является серная кислота, формула которой $H_2SO_4$. Разбавленный раствор серной кислоты бесцветен, что соответствует исходным данным задачи.

Запишем уравнения реакций, которые проводились в ходе эксперимента:

1. Взаимодействие серной кислоты с хлоридом бария:

$H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$

2. Взаимодействие серной кислоты с цинком:

$H_2SO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

Ответ: Неизвестное вещество — серная кислота ($H_2SO_4$). Уравнения соответствующих реакций: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$ и $H_2SO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$.