Номер 4, страница 80 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Для определения качественного состава неизвестной соли учащимся выдали белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, известное как пекарский порошок. Часть выданной соли смешали с твёрдой щёлочью и смесь нагрели. При этом выделился газ с резким запахом. Другую часть соли растворили в воде и к полученному раствору прилили раствор кислоты. Смесь «вскипела», так как в результате реакции выделился газ. Определите химическую формулу и название неизвестной соли. Составьте уравнения двух реакций, которые были проведены для распознавания.

Химическая формула и название неизвестной соли:

Аммония гидрокарбонат (аммония бикарбонат)

Формула: $NH_4HCO_3$

Уравнения реакций:

1. Взаимодействие с твёрдой щёлочью (например, гидроксидом натрия) при нагревании:

$NH_4HCO_3(s) + NaOH(s) \xrightarrow{t} NH_3(g) + H_2O(l) + NaHCO_3(s)$

2. Взаимодействие с раствором кислоты (например, соляной кислотой):

$NH_4HCO_3(aq) + HCl(aq) \rightarrow NH_4Cl(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$

Для определения состава неизвестной соли проанализируем результаты двух экспериментов, описанных в задаче.

1. Взаимодействие с твёрдой щёлочью при нагревании. При нагревании соли со щёлочью (сильным основанием) выделяется газ с резким запахом. Характерный резкий запах аммиака ($NH_3$) является признаком качественной реакции на ион аммония ($NH_4^+$). Следовательно, в состав соли входит катион аммония.

Уравнение реакции обнаружения иона аммония в общем виде:

$NH_4^+ + OH^- \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + H_2O$

2. Взаимодействие с кислотой. При добавлении кислоты к водному раствору соли наблюдается «вскипание», то есть бурное выделение газа. Это качественная реакция на карбонат-ион ($CO_3^{2-}$) или гидрокарбонат-ион ($HCO_3^-$). Выделяющийся газ — это углекислый газ ($CO_2$), который не имеет запаха.

Уравнение реакции обнаружения гидрокарбонат-иона в общем виде:

$HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$

На основании этих двух тестов мы можем заключить, что неизвестная соль состоит из катиона аммония ($NH_4^+$) и гидрокарбонат-аниона ($HCO_3^-$). Упоминание, что вещество известно как «пекарский порошок», подтверждает этот вывод, так как гидрокарбонат аммония (также известный как углеаммонийная соль) используется в качестве разрыхлителя в пищевой промышленности.

Определите химическую формулу и название неизвестной соли.

Химическая формула соли — $NH_4HCO_3$.

Название соли — гидрокарбонат аммония (или бикарбонат аммония).

Ответ: Химическая формула неизвестной соли — $NH_4HCO_3$, название — гидрокарбонат аммония.

Составьте уравнения двух реакций, которые были проведены для распознавания.

1. Реакция с твёрдой щёлочью (например, с гидроксидом натрия $NaOH$) при нагревании:

$NH_4HCO_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + NH_3 \uparrow + 2H_2O$

2. Реакция с кислотой (например, с соляной кислотой $HCl$) в водном растворе:

$NH_4HCO_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: $NH_4HCO_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + NH_3 \uparrow + 2H_2O$
$NH_4HCO_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O + CO_2 \uparrow$