Номер 2, страница 152 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

2. В трех пробирках находятся растворы веществ: $CaCl_2$, $HCl$, $Ca(OH)_2$. Как можно распознать данные растворы?

Решение

Для распознавания растворов хлорида кальция ($CaCl_2$), соляной кислоты ($HCl$) и гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) можно использовать несколько методов, основанных на их различных химических свойствах. Данные вещества относятся к разным классам неорганических соединений (соль, кислота, основание), что и позволяет их различить.

Способ 1: Использование индикаторов

Этот способ основан на том, что растворы кислоты, щелочи и нейтральной соли имеют разное значение водородного показателя ($pH$) и по-разному окрашивают кислотно-основные индикаторы.

1. Пронумеруем пробирки с неизвестными растворами.
2. Из каждой пробирки отберем небольшую пробу.
3. Добавим в каждую пробу несколько капель универсального индикатора.
4. Наблюдаем изменение цвета:
   • В растворе соляной кислоты ($HCl$) индикатор станет красным, так как среда кислая ($pH < 7$).
   • В растворе гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) индикатор станет синим или фиолетовым, так как среда щелочная ($pH > 7$).
   • В растворе хлорида кальция ($CaCl_2$) цвет индикатора станет зеленым (или не изменится), так как среда нейтральная ($pH \approx 7$).

Таким образом, с помощью одного реагента (универсального индикатора) можно однозначно определить содержимое каждой пробирки.

Ответ: Распознать растворы можно с помощью универсального индикатора. В соляной кислоте он станет красным, в гидроксиде кальция – синим, а в хлориде кальция – зеленым.

Способ 2: Использование качественных реакций

Этот метод основан на проведении химических реакций, характерных для ионов, входящих в состав веществ. В качестве реагента можно использовать раствор карбоната натрия ($Na_2CO_3$).

1. Пронумеруем пробирки и отберем пробы из каждой.
2. В каждую пробу добавим немного раствора карбоната натрия ($Na_2CO_3$).
3. Анализируем наблюдаемые изменения:
   • Пробирка с соляной кислотой ($HCl$): Наблюдается бурное выделение бесцветного газа без запаха – углекислого газа ($CO_2$).
     Уравнение реакции: $2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
   • Пробирка с хлоридом кальция ($CaCl_2$): Выпадает белый осадок – карбонат кальция ($CaCO_3$).
     Уравнение реакции: $CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$
   • Пробирка с гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$): Также выпадает белый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$).
     Уравнение реакции: $Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaOH$
4. Мы определили соляную кислоту. Чтобы различить две оставшиеся пробирки (с $CaCl_2$ и $Ca(OH)_2$), проведем дополнительный тест. Возьмем новые пробы из этих двух пробирок и добавим к ним по капле фенолфталеина.
5. • В пробирке с гидроксидом кальция ($Ca(OH)_2$) раствор окрасится в малиновый цвет, так как это щелочь.
   • В пробирке с хлоридом кальция ($CaCl_2$) раствор останется бесцветным, так как среда нейтральная.

Ответ: Распознать растворы можно в два этапа. Сначала добавить в пробы раствор карбоната натрия: в пробирке с соляной кислотой выделится газ, в двух других выпадет осадок. Затем в две оставшиеся пробирки добавить фенолфталеин: пробирка с гидроксидом кальция окрасится в малиновый цвет, а с хлоридом кальция останется бесцветной.