Страница 111 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 39

Соберите прибор для получения газов. Поместите в прибор кусочек мрамора, прилейте 3—4 мл соляной кислоты. Закройте прибор пробкой с изогнутой газоотводной трубкой. Пропускайте углекислый газ через 3—4 мл воды с несколькими каплями лакмуса. Что наблюдаете? О чём свидетельствует изменение окраски индикатора? Осторожно нагрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете? Почему окраска индикатора вновь изменилась? Сделайте вывод об устойчивости угольной кислоты.

Что наблюдаете?

При пропускании углекислого газа, полученного в результате реакции мрамора с соляной кислотой, через воду с добавлением индикатора лакмуса, наблюдается изменение цвета раствора. Изначально фиолетовый цвет лакмуса становится красным.

Ответ: фиолетовая окраска раствора лакмуса становится красной.

О чём свидетельствует изменение окраски индикатора?

Изменение окраски лакмуса на красную свидетельствует о том, что в пробирке образовалась кислотная среда. Это происходит из-за взаимодействия углекислого газа ($CO_2$) с водой ($H_2O$), в результате чего образуется слабая угольная кислота ($H_2CO_3$).

Уравнение реакции: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Ответ: изменение окраски индикатора свидетельствует об образовании в растворе кислоты (угольной кислоты), то есть о появлении кислой среды.

Осторожно нагрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете?

При осторожном нагревании пробирки с полученным раствором красного цвета наблюдается обратное изменение окраски. Красный цвет раствора исчезает, и он снова становится фиолетовым, что является исходным цветом лакмуса в нейтральной среде. Также можно заметить выделение пузырьков газа.

Ответ: красная окраска раствора исчезает и восстанавливается первоначальная фиолетовая окраска.

Почему окраска индикатора вновь изменилась?

Окраска индикатора изменилась вновь, потому что угольная кислота является термически неустойчивым соединением. При нагревании она разлагается на углекислый газ и воду. Углекислый газ улетучивается из раствора, кислота в растворе перестает существовать, и среда снова становится нейтральной. В нейтральной среде лакмус имеет фиолетовую окраску.

Уравнение реакции разложения: $H_2CO_3 \xrightarrow{t^\circ} H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ: при нагревании угольная кислота разложилась на воду и углекислый газ, который улетучился; в результате среда раствора стала нейтральной, и лакмус изменил цвет на фиолетовый.

Сделайте вывод об устойчивости угольной кислоты.

Проведенный опыт показывает, что угольная кислота ($H_2CO_3$) — это неустойчивое соединение. Она образуется при растворении углекислого газа в воде, но при незначительном воздействии, таком как нагревание, легко разлагается обратно на воду и углекислый газ.

Ответ: угольная кислота является неустойчивым соединением.