Номер 1, страница 65 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

1. Как можно различить растворы серной кислоты и гидроксида натрия?

Различить растворы серной кислоты ($H_2SO_4$) и гидроксида натрия ($NaOH$) можно несколькими способами, так как одно вещество является сильной кислотой, а другое — сильным основанием (щёлочью).

Способ 1: Использование кислотно-основных индикаторов.

Индикаторы — это вещества, которые обратимо изменяют свой цвет в зависимости от кислотности среды. Поскольку серная кислота создает кислую среду, а гидроксид натрия — щелочную, индикаторы в них будут иметь разную окраску.

• Лакмус: в растворе серной кислоты станет красным, а в растворе гидроксида натрия — синим.
• Фенолфталеин: в кислой среде серной кислоты останется бесцветным, а в щелочной среде гидроксида натрия приобретёт малиновую окраску.
• Метиловый оранжевый (метилоранж): в растворе серной кислоты станет красным (розовым), а в растворе гидроксида натрия — жёлтым.

Это наиболее простой и быстрый способ. Для проведения анализа достаточно добавить по капле индикатора в пробирки с исследуемыми растворами.

Способ 2: Проведение качественных химических реакций.

Этот метод основан на проведении реакций, характерных для ионов, входящих в состав данных веществ: сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$) для серной кислоты и гидроксид-ионов ($OH^-$) для гидроксида натрия.

а) Качественная реакция на сульфат-ион ($SO_4^{2-}$).
В обе пробирки с растворами необходимо добавить реагент на сульфат-ион — раствор растворимой соли бария, например, хлорида бария ($BaCl_2$).
В пробирке с серной кислотой выпадет белый мелкокристаллический осадок сульфата бария ($BaSO_4$), который не растворяется в сильных кислотах.
Уравнение реакции: $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$
В пробирке с гидроксидом натрия видимых изменений не произойдёт.

б) Качественная реакция на гидроксид-ион ($OH^-$).
В обе пробирки можно добавить раствор соли, образующей нерастворимое в воде основание, например, сульфата меди(II) ($CuSO_4$).
В пробирке с гидроксидом натрия образуется голубой студенистый осадок гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$).
Уравнение реакции: $2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
В пробирке с серной кислотой видимых изменений не будет.

Ответ: Растворы серной кислоты и гидроксида натрия можно различить с помощью кислотно-основных индикаторов (лакмус в кислоте станет красным, а в щёлочи — синим; фенолфталеин в щёлочи станет малиновым, а в кислоте останется бесцветным) или с помощью качественных реакций: добавление раствора соли бария (например, $BaCl_2$) вызовет образование белого осадка в серной кислоте, а добавление раствора соли меди(II) (например, $CuSO_4$) приведёт к образованию голубого осадка в растворе гидроксида натрия.