Номер 3, страница 49, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Определите, каким способом можно различить следующие вещества:

a) 1) $NaCl$; 2) $CaCl_2$; 3) $KCl$; 4) $LiCl$.

б) 1) $CuCl_2$; 2) $FeCl_2$; 3) $FeCl_3$; 4) $KCl$.

а) 1) NaCl; 2) CaCl₂; 3) KCl; 4) LiCl.

Все перечисленные вещества – хлориды щелочных и щелочноземельного металлов. Внешне они представляют собой белые кристаллические вещества, а их водные растворы бесцветны и прозрачны. Следовательно, различить их по внешнему виду невозможно. Различие между ними заключается в катионах металлов ($Na^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$, $Li^+$), которые входят в их состав. Самый надежный и простой способ их идентификации – это окрашивание пламени горелки солями этих металлов (качественная реакция, так называемый "пирохимический анализ").

Для проведения анализа необходимо взять небольшое количество каждого вещества на чистую, прокаленную в пламени проволоку (например, платиновую или нихромовую) и внести в бесцветную часть пламени газовой горелки. Катионы металлов будут окрашивать пламя в характерные для них цвета:

1) NaCl (хлорид натрия): катион натрия $Na^+$ окрашивает пламя в интенсивный желто-оранжевый цвет.

2) CaCl₂ (хлорид кальция): катион кальция $Ca^{2+}$ окрашивает пламя в кирпично-красный цвет.

3) KCl (хлорид калия): катион калия $K^+$ окрашивает пламя в фиолетовый (сиреневый) цвет. Для лучшего наблюдения рекомендуется смотреть через кобальтовое стекло, которое поглощает желтый цвет от возможной примеси натрия.

4) LiCl (хлорид лития): катион лития $Li^+$ окрашивает пламя в карминово-красный (ярко-красный) цвет.

Таким образом, по цвету пламени можно однозначно определить каждое из предложенных веществ.

Ответ: Вещества можно различить по окрашиванию пламени горелки: NaCl придает пламени желтый цвет, CaCl₂ – кирпично-красный, KCl – фиолетовый, LiCl – карминово-красный.

б) 1) CuCl₂; 2) FeCl₂; 3) FeCl₃; 4) KCl.

Различить данные вещества можно несколькими способами.

Способ 1: По внешнему виду водных растворов.

Данные вещества (за исключением KCl) являются солями переходных металлов, и их водные растворы имеют характерную окраску, что позволяет их различить визуально:

1) CuCl₂ (хлорид меди(II)): водный раствор имеет синий или зелено-голубой цвет.

2) FeCl₂ (хлорид железа(II)): водный раствор имеет бледно-зеленый цвет.

3) FeCl₃ (хлорид железа(III)): водный раствор имеет желто-коричневый цвет.

4) KCl (хлорид калия): твердое вещество белого цвета, а водный раствор – бесцветный.

Способ 2: С помощью качественных химических реакций.

Для более точной идентификации можно использовать реакцию с раствором щелочи, например, с гидроксидом натрия ($NaOH$). В четыре пробирки с растворами исследуемых веществ добавляют по несколько капель раствора $NaOH$. Наблюдаемые изменения будут следующими:

1) В пробирке с CuCl₂ выпадет голубой студенистый осадок гидроксида меди(II):

$CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

2) В пробирке с FeCl₂ выпадет серо-зеленый осадок гидроксида железа(II), который на воздухе постепенно буреет из-за окисления до гидроксида железа(III):

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

3) В пробирке с FeCl₃ выпадет бурый осадок гидроксида железа(III):

$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

4) В пробирке с KCl видимых изменений не произойдет, так как реакция не идет, все ионы останутся в растворе.

Ответ: Вещества можно различить по цвету их водных растворов (CuCl₂ - сине-зеленый, FeCl₂ - бледно-зеленый, FeCl₃ - желто-коричневый, KCl - бесцветный) или по результатам реакции с раствором щелочи (например, NaOH), которая дает голубой осадок с CuCl₂, серо-зеленый с FeCl₂, бурый с FeCl₃ и не дает видимых изменений с KCl.