Номер 6, страница 43, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Можно ли отличить соляную кислоту от азотной с помощью меди, алюминия и железа? Как вы поступите и почему?

Да, соляную кислоту можно отличить от азотной с помощью меди, алюминия и железа. Это возможно из-за различных химических свойств этих кислот, в частности, их окислительной способности. Соляная кислота ($HCl$) является кислотой-неокислителем (окислитель – ион $H^+$), в то время как азотная кислота ($HNO_3$) – сильный окислитель за счёт нитрат-иона ($NO_3^-$).

Для различения кислот я поступлю следующим образом:

Способ 1: Использование меди ($Cu$)

Это самый надёжный и однозначный способ.

Как поступить: В две пробирки с образцами кислот нужно поместить по кусочку меди.

Почему: Медь — металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений после водорода.

• С соляной кислотой медь реагировать не будет, так как не может вытеснить из нее водород. Видимых изменений не произойдет.

  $Cu + HCl \rightarrow$ реакция не идет

• Азотная кислота, как сильный окислитель, способна окислять медь. Реакция будет протекать с видимыми признаками: растворением металла, окрашиванием раствора в голубой цвет (из-за образования ионов $Cu^{2+}$) и выделением газа.

  С концентрированной кислотой выделяется бурый газ $NO_2$:

  $Cu + 4HNO_{3(\text{конц.})} \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$

  С разбавленной кислотой — бесцветный газ $NO$, который на воздухе окисляется до бурого $NO_2$:

  $3Cu + 8HNO_{3(\text{разб.})} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2No \uparrow + 4H_2O$

Таким образом, пробирка, в которой начнется реакция, содержит азотную кислоту.

Способ 2: Использование алюминия ($Al$) или железа ($Fe$)

Этот способ эффективен, если известно, что кислоты концентрированные.

Как поступить: В две пробирки с образцами кислот нужно поместить кусочек алюминия или железа.

Почему: Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий и железо, создавая на их поверхности прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшей реакции. Соляная кислота, напротив, будет активно с ними реагировать.

• В концентрированной соляной кислоте ($HCl$) будет наблюдаться бурная реакция с выделением газообразного водорода $H_2$.

  $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

• В концентрированной азотной кислоте ($HNO_3$) видимых изменений не произойдет из-за пассивации.

Следовательно, пробирка, в которой реакция не идет, содержит концентрированную азотную кислоту.

Ответ: Да, отличить соляную кислоту от азотной можно. Проще всего это сделать с помощью меди: в пробирку с азотной кислотой медь будет реагировать с выделением газа, а в соляной кислоте реакция не пойдет. Также можно использовать алюминий или железо, если кислоты концентрированные: в этом случае реакция пойдет только с соляной кислотой, а в азотной металлы пассивируются.