Задача 1, страница 245 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Задача 1

Проведите реакции, подтверждающие качественный состав серной кислоты. Напишите уравнения реакций.

Качественный состав серной кислоты ($H_2SO_4$) определяется наличием ионов водорода ($H^+$), которые обуславливают ее кислотные свойства, и сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$). Для подтверждения их наличия необходимо провести соответствующие качественные реакции.

1. Реакция, подтверждающая наличие ионов водорода ($H^+$)

Наличие ионов водорода ($H^+$), создающих кислотную среду, можно доказать с помощью реакции с активными металлами, основными оксидами, основаниями или солями летучих кислот (например, карбонатами). Реакция с карбонатом натрия ($Na_2CO_3$) является наглядной, так как сопровождается выделением газа.

При добавлении к раствору серной кислоты карбоната натрия происходит бурное выделение углекислого газа ($CO_2$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$H_2SO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ: Выделение углекислого газа при реакции с карбонатом натрия подтверждает наличие ионов водорода в серной кислоте. Уравнение реакции: $H_2SO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$.

2. Реакция, подтверждающая наличие сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$)

Качественной реакцией на сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) является взаимодействие с растворимыми солями бария ($Ba^{2+}$), например, с хлоридом бария ($BaCl_2$) или нитратом бария ($Ba(NO_3)_2$).

При добавлении к раствору серной кислоты раствора хлорида бария выпадает белый кристаллический осадок сульфата бария ($BaSO_4$), который не растворяется в воде и сильных кислотах.

Уравнение реакции в молекулярном виде:

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

Сокращенное ионное уравнение, показывающее суть процесса:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

Ответ: Образование белого осадка, нерастворимого в кислотах, при добавлении раствора соли бария подтверждает наличие сульфат-ионов в серной кислоте. Уравнение реакции: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$.