Страница 126 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Лабораторный опыт 40

Соберите прибор для получения газов. Получите углекислый газ взаимодействием мрамора с соляной кислотой. Пропускайте углекислый газ через раствор силиката натрия. Что наблюдаете? Сравните силу угольной и кремниевой кислот.

Получение углекислого газа и наблюдение за его взаимодействием с раствором силиката натрия

В соответствии с заданием, сначала необходимо получить углекислый газ. Для этого в лабораторных условиях используется реакция мрамора (карбоната кальция, $CaCO_3$) с соляной кислотой ($HCl$). В ходе реакции происходит бурное выделение газа — это и есть углекислый газ ($CO_2$). Уравнение реакции:

$CaCO_{3(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow CaCl_{2(р-р)} + H_2O_{(ж)} + CO_{2(г)}\uparrow$

Далее, полученный углекислый газ пропускают через раствор силиката натрия ($Na_2SiO_3$). При этом наблюдается помутнение прозрачного раствора и образование белого студенистого (гелеобразного) осадка. Этот осадок — кремниевая кислота ($H_2SiO_3$).

Это происходит потому, что углекислый газ, реагируя с водой, образует слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$):

$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Затем угольная кислота вступает в реакцию с солью силиката натрия, вытесняя из нее кремниевую кислоту:

$Na_2SiO_3 + H_2CO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2SiO_3\downarrow$

Ответ: При пропускании углекислого газа через раствор силиката натрия наблюдается образование белого студенистого осадка.

Сравнение силы угольной и кремниевой кислот

Эксперимент демонстрирует, что угольная кислота ($H_2CO_3$) способна вытеснить кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$) из раствора её соли. В химии существует правило, согласно которому более сильная кислота вытесняет более слабую кислоту из её соли. Поскольку угольная кислота вытеснила кремниевую, можно сделать вывод об их относительной силе.

Таким образом, угольная кислота является более сильной, чем кремниевая кислота ($H_2CO_3 > H_2SiO_3$).

Ответ: Угольная кислота сильнее кремниевой кислоты.