Номер 32, страница 105 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

10. Металлы. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 32, страница 105.

Условие.

32. В четырёх пробирках находятся растворы следующих веществ: технической соды, силикатного клея, каустической соды, серной кислоты. Предложите наиболее рациональный путь определения каждого из этих веществ с использованием минимального числа дополнительных реактивов. Составьте уравнения реакций, укажите их визуальные признаки.

Решение.

Решение 2.

В четырех пробирках находятся водные растворы трех веществ, имеющих щелочную среду (техническая сода $Na_2CO_3$, силикатный клей $Na_2SiO_3$, каустическая сода $NaOH$), и одного вещества с кислой средой (серная кислота $H_2SO_4$). Наиболее рациональным методом определения является использование самих растворов в качестве реагентов, что позволяет обойтись без привлечения дополнительных веществ. Ключевая идея состоит в том, чтобы найти пробирку с серной кислотой, так как она будет давать характерные и различные реакции с двумя из трех щелочных растворов.

Для этого необходимо последовательно отбирать пробы из каждой пробирки и добавлять их к пробам из трех остальных. Та пробирка, раствор из которой при добавлении к остальным вызывает выделение газа, образование осадка и отсутствие видимой реакции, содержит серную кислоту. После идентификации серной кислоты, остальные вещества определяются по результатам их взаимодействия с ней.

Определение технической соды (карбоната натрия, $Na_2CO_3$)

В пробирку с раствором технической соды добавляем найденный раствор серной кислоты. Произойдет реакция с бурным выделением углекислого газа.

Уравнение реакции:
$Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2 \uparrow$

Визуальный признак: наблюдается вспенивание раствора из-за выделения бесцветного газа без запаха.

Ответ: Пробирка с технической содой определяется по реакции с серной кислотой, которая сопровождается выделением газа.

Определение силикатного клея (силиката натрия, $Na_2SiO_3$)

В пробирку с раствором силикатного клея добавляем найденный раствор серной кислоты. В результате реакции обмена образуется нерастворимая кремниевая кислота, которая выпадает в осадок.

Уравнение реакции:
$Na_2SiO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2SiO_3 \downarrow$

Визуальный признак: образование объемистого белого студенистого (гелеобразного) осадка.

Ответ: Пробирка с силикатным клеем определяется по реакции с серной кислотой, которая сопровождается образованием студенистого осадка.

Определение каустической соды (гидроксида натрия, $NaOH$)

В пробирку с раствором каустической соды добавляем найденный раствор серной кислоты. Происходит реакция нейтрализации, которая не сопровождается видимыми изменениями.

Уравнение реакции:
$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Визуальный признак: видимые изменения отсутствуют, раствор остается прозрачным и бесцветным.

Ответ: Пробирка с каустической содой определяется по отсутствию видимых признаков реакции (выделение газа, образование осадка) при добавлении серной кислоты.

Таким образом, все четыре вещества идентифицируются без использования дополнительных реактивов.