Номер 30, страница 105 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

10. Металлы. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 30, страница 105.

Условие.

30. В четырёх пробирках находятся водные растворы сульфида, сульфита, сульфата и силиката натрия. Как с помощью одного реактива можно распознать содержимое каждой пробирки? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

Решение.

Решение 2.

Для распознавания содержимого каждой из четырёх пробирок можно использовать один реактив — раствор сильной кислоты, например, соляной кислоты ($HCl$) или серной кислоты ($H_2SO_4$). При добавлении раствора кислоты в каждую из пробирок будут наблюдаться различные эффекты, позволяющие однозначно идентифицировать каждое вещество.

Решение

В качестве универсального реактива выберем раствор соляной кислоты ($HCl$). Добавим по несколько капель раствора $HCl$ в каждую из четырёх пробирок и пронаблюдаем за результатами.

1. Пробирка с сульфидом натрия ($Na_2S$):

При добавлении кислоты произойдёт выделение бесцветного газа с резким неприятным запахом тухлых яиц — сероводорода ($H_2S$).

Уравнение реакции:

$Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$

2. Пробирка с сульфитом натрия ($Na_2SO_3$):

При добавлении кислоты произойдёт выделение бесцветного газа с резким удушливым запахом (запах зажжённой спички) — диоксида серы ($SO_2$).

Уравнение реакции:

$Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + SO_2\uparrow + H_2O$

3. Пробирка с силикатом натрия ($Na_2SiO_3$):

При добавлении кислоты произойдёт образование белого студенистого (гелеобразного) осадка — кремниевой кислоты ($H_2SiO_3$), нерастворимой в воде.

Уравнение реакции:

$Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2SiO_3\downarrow$

4. Пробирка с сульфатом натрия ($Na_2SO_4$):

Видимых изменений не произойдёт. Сульфат натрия — это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$), поэтому она не вступает в реакцию обмена с соляной кислотой.

Таким образом, по четырём различным наблюдаемым эффектам (выделение газа с запахом тухлых яиц, выделение газа с резким удушливым запахом, образование студенистого осадка и отсутствие реакции) можно однозначно определить содержимое каждой пробирки.

Ответ: для распознавания растворов сульфида, сульфита, сульфата и силиката натрия следует использовать раствор сильной кислоты (например, соляной, $HCl$). Признаки реакций: с сульфидом натрия – выделение газа $H_2S$ с запахом тухлых яиц; с сульфитом натрия – выделение газа $SO_2$ с резким запахом; с силикатом натрия – выпадение белого студенистого осадка $H_2SiO_3$; с сульфатом натрия – видимые изменения отсутствуют.