Лабораторный опыт №29, страница 46 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 29

Поместите в пробирку небольшой кусочек мрамора и добавьте 2–3 мл раствора азотной кислоты. Что наблюдаете? Как можно распознать выделяющийся газ?

Решение

Мрамор представляет собой в основном карбонат кальция ($CaCO_3$). При взаимодействии карбоната кальция с азотной кислотой ($HNO_3$) происходит реакция обмена. Азотная кислота, как более сильная, вытесняет слабую и неустойчивую угольную кислоту ($H_2CO_3$) из её соли. Угольная кислота тут же разлагается на воду ($H_2O$) и углекислый газ ($CO_2$).

Уравнение химической реакции: $$ CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2\uparrow $$

Что наблюдаете?

При добавлении раствора азотной кислоты к кусочку мрамора можно наблюдать бурную реакцию, которая сопровождается шипением и "вскипанием". Это происходит из-за интенсивного выделения пузырьков бесцветного газа. Одновременно с этим твердый кусочек мрамора постепенно уменьшается в размерах и со временем полностью растворяется в кислоте.

Ответ: Наблюдается бурное выделение газа (шипение) и постепенное растворение мрамора.

Как можно распознать выделяющийся газ?

Выделяющийся в ходе реакции газ — это диоксид углерода (углекислый газ), $CO_2$. Для его распознавания существует качественная реакция. Необходимо газ, выходящий из пробирки, пропустить через известковую воду (насыщенный раствор гидроксида кальция, $Ca(OH)_2$). При контакте с углекислым газом прозрачная известковая вода мутнеет, так как образуется белый нерастворимый осадок — карбонат кальция ($CaCO_3$).

Уравнение качественной реакции на углекислый газ: $$ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O $$ Также можно использовать тот факт, что углекислый газ тяжелее воздуха и не поддерживает горение. Если поднести к отверстию пробирки горящую лучинку, она погаснет.

Ответ: Выделяющийся газ можно распознать, пропустив его через известковую воду. Признаком реакции будет помутнение известковой воды.