Номер 6, страница 15, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. В трех пробирках находятся водные растворы:

а) хлора;

б) хлорида натрия;

в) нитрата серебра (І).

Как их различить?

Решение

Чтобы различить водные растворы хлора ($Cl_2$), хлорида натрия ($NaCl$) и нитрата серебра ($AgNO_3$), находящиеся в трех пронумерованных пробирках, можно применить следующий метод, основанный на характерных химических реакциях и физических свойствах этих веществ.

Наиболее системный подход — метод попарного смешивания растворов.

1. Пронумеруем пробирки с неизвестными растворами как №1, №2 и №3.

2. Возьмем три чистые пробирки (или планшет для капельных реакций) и проведем три опыта по смешиванию растворов:

• В первую добавим несколько капель раствора из пробирки №1 и несколько капель из пробирки №2.
• Во вторую — несколько капель раствора из пробирки №1 и несколько капель из пробирки №3.
• В третью — несколько капель раствора из пробирки №2 и несколько капель из пробирки №3.

3. Наблюдаем за результатами. В двух из трех опытов мы увидим образование белого творожистого осадка, а в одном из опытов видимых изменений не произойдет.

Это объясняется следующими химическими реакциями:

а) Раствор хлора ($Cl_2$), или хлорная вода, содержит продукты реакции хлора с водой, в том числе соляную кислоту ($HCl$).

$Cl_2 + H_2o \rightleftharpoons HCl + HClO$

б) Раствор хлорида натрия ($NaCl$) содержит хлорид-ионы ($Cl^-$).

в) Раствор нитрата серебра ($AgNO_3$) содержит ионы серебра ($Ag^+$).

Ионы серебра $Ag^+$ реагируют с хлорид-ионами $Cl^-$ (источником которых служат и $NaCl$, и $HCl$ в хлорной воде), образуя нерастворимый хлорид серебра $AgCl$ — белый осадок.

$Ag^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)} \rightarrow AgCl_{(s)}\downarrow$

Таким образом, реакции, приводящие к образованию осадка, это:

Реакция нитрата серебра с хлоридом натрия:

$AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$

Реакция нитрата серебра с хлорной водой (точнее, с $HCl$ в ней):

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3$

Реакции между хлорной водой и хлоридом натрия, приводящей к видимым изменениям, не происходит.

4. Анализируем полученные результаты:

• Раствор, который дал осадок с двумя другими растворами, — это нитрат серебра ($AgNO_3$). Это единственное вещество из трех, способное реагировать с двумя другими с образованием осадка.
• Два оставшихся раствора, которые не прореагировали между собой, — это хлорид натрия и хлорная вода.
• Чтобы различить их, достаточно посмотреть на их физические свойства. Раствор хлора имеет характерный резкий запах и желтовато-зеленый цвет. Раствор хлорида натрия — прозрачная жидкость без цвета и запаха.

Таким образом, мы можем однозначно идентифицировать все три вещества.

Ответ: Для распознавания растворов необходимо провести их попарное смешивание. Раствор, который образует белый осадок с двумя другими, является нитратом серебра ($AgNO_3$). Оставшиеся два раствора — хлорид натрия и хлорная вода — можно различить по внешнему виду и запаху: хлорная вода имеет желтовато-зеленый оттенок и резкий запах, в отличие от бесцветного и не имеющего запаха раствора хлорида натрия.