Номер 29, страница 79 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

8. Азот, фосфор и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 29, страница 79.

Условие.

29. В трёх пробирках находятся концентрированные растворы серной, азотной и соляной кислот. Предложите способ, позволяющий определить содержимое каждой пробирки с помощью одного реактива. Составьте уравнения соответствующих реакций.

Решение.

Решение 2.

Для определения содержимого каждой пробирки можно использовать один реактив — медь ($Cu$). Медь является металлом, стоящим в ряду активности после водорода, и поэтому не реагирует с кислотами-неокислителями (каковой является соляная кислота), но вступает в реакцию с концентрированными кислотами-окислителями (серной и азотной). Продукты этих реакций будут различными, что и позволит различить кислоты.

Решение

Процедура эксперимента заключается в следующем: в каждую из трех пробирок с неизвестными кислотами необходимо поместить по небольшому кусочку меди (например, медной стружки или проволоки). Далее следует наблюдать за происходящими изменениями.

В пробирке с концентрированной соляной кислотой ($HCl$)

Видимых признаков химической реакции наблюдаться не будет, так как медь не способна вытеснять водород из соляной кислоты.

$Cu + HCl(конц.) \rightarrow$ реакция не идет.

В пробирке с концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$)

При легком нагревании начнется реакция, в ходе которой будет выделяться бесцветный газ с резким, удушливым запахом – диоксид серы ($SO_2$). Раствор при этом приобретет голубую окраску за счет образования соли – сульфата меди(II) ($CuSO_4$).

$Cu + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

В пробирке с концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$)

Реакция начнется сразу, без нагревания. Будет наблюдаться выделение газа бурого цвета с резким запахом – диоксида азота ($NO_2$). Раствор также окрасится в синий или зеленоватый цвет из-за образования нитрата меди(II) ($Cu(NO_3)_2$).

$Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

Таким образом, по отсутствию реакции (соляная кислота), выделению бесцветного газа с резким запахом при нагревании (серная кислота) и выделению бурого газа без нагревания (азотная кислота) можно однозначно определить содержимое каждой пробирки.

Ответ: Для распознавания кислот нужно в каждую пробирку добавить медь ($Cu$). В пробирке с соляной кислотой реакция не пойдет. В пробирке с концентрированной серной кислотой при нагревании выделится бесцветный газ $SO_2$ (уравнение: $Cu + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$). В пробирке с концентрированной азотной кислотой выделится бурый газ $NO_2$ (уравнение: $Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$).