Химия

8 класс
Вопрос
В лабораторном шкафу стояло десять банок с солями, от которых отклеились этикетки. Содержимое девяти банок выбросили, а в последней банке, как предполагалось, должно было находиться одно из следующих веществ: $NaCl$, $NaNO_3$, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$, $Na_2SO_3$, $NaBr$, $NaNO_2$, $CH_3COONa$, $Na_3PO_4$ или $Na_2S_2O_3$. Химик, исследовавший содержимое этой банки, располагал только тремя реактивами: 98%-ной $H_2SO_4$, 2 н. раствором $HCl$, 2 н. раствором ВаCl2 и дистиллированной водой. Он провел следующие операции. 1. Химик растворил в воде образец соли и к раствору добавил соляную кислоту. При этом он наблюдал за происходящими явлениями, понюхал полученный раствор и нагрел его до кипения. Через несколько минут он оставил пробирку и вычеркнул из списка названия некоторых солей. 2. К полученному в результате проведенных операций раствору химик добавил несколько капель раствора хлористого бария и после проведенных наблюдений вычеркнул из списка еще ряд наименований солей. 3. Небольшое количество оставшейся соли химик обработал в пробирке концентрированной серной кислотой, наблюдая за происходящими изменениями и исследуя, обладают ли запахом продукты реакций, происходящих на холоде и при нагревании. После проведенных опытов химик вычеркнул из списка еще несколько названий и заявил, что он точно знает, какая из солей содержалась в этой банке. Восстановите ход рассуждений химика при проведении анализа и скажите, какая соль содержалась в банке.
Ответ


Если при взаимодействии веществ с соляной кислотой не происходило выделения газа, то после этого исследования из списка можно вычеркнуть карбонат, сульфит, нитрит и тиосульфат, а также ацетат (если нет запаха уксусной кислоты). Тогда в списке остаются $NaCl$, $NaNO_3$, $Na_2SO_4$, $NaBr$ и $Na_3PO_4$. Из них с раствором $BaCl_2$ в кислой среде (а раствор содержит соляную кислоту) реагирует только $Na_2SO_4$. Если при этом не выпадает осадка (фосфат (бария в кислой среде не выпадает в осадок из-за образования растворимых в воде кислых солей), то в списке остаются $NaCl$, $NaNO_3$, $NaBr$, $Na_3PO_4$.

Из них с концентрированной серной кислотой без выделения летучих ($HCl$, $HBr$, $HNO_3$) веществ реагирует только $Na_3PO_4$.

(Реакция с $NaBr$ приводит к образованию не только $HBr$, но и свободного брома

$NaBr + H_2SO_4 = NaHSO_4 + HBr$,
$2HBr + H_2SO_4 \rightleftharpoons Br_2 + SO_2 + 2H_2O$,

а азотная кислота при нагревании улетучивается, причем происходит ее частичное разложение с образованием бурой двуокиси азота

$NaNO_3 + H_2SO_4 = HNO_3 + NaHSO_4$,
$4HNO_3 \overset {t{\circ}}{=} 4NO_2 + O_2 + 2H_2O$.

В первой серии опытов сульфит и тиосульфат по-разному реагируют с соляной кислотой: хотя запах $SO_2$ ощущается в обоих случаях, но тиосульфат, кроме того, выделяет осадок серы, не растворимой в соляной кислоте

$Na_2SO_3 + 2HCl = 2NaCl + SO_2 + H_2O$,
$Na_2S_2O_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + SO_2 + S$.

Только $Na_3PO_4$ не образует летучих веществ

$Na_3PO_4 + 2H_2SO_4 = 2NaHSO_4 + NaH_2PO_4$.)
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Объем смеси водорода и кислорода равен 35 мл. После реакции между компонентами смеси оказалось, что водород прореагировал не полностью. Объем непрореагировавшего водорода равен 5 мл. Определите объем водорода в исходной смеси. Все объемы измерены при одинаковых условиях.
8 класс Химия Средняя
Сколько граммов нитрата серебра выпадает в осадок из 10 г раствора, насыщенного при $80^{ \circ } C$, при охлаждении его до $20^{ \circ } C$? Растворимость $AgNO_{3}$ составляет 635 г при $80^{ \circ } C$ и 228 г при $20^{ \circ } C$.
8 класс Химия Средняя
При реакции металлического калия (в количестве 2,75 г) с этиловым спиртом получено некоторое количество водорода. а. Каков объем полученного водорода при температуре $20^{\circ} С$ и давлении 770 мм рт. ст.? (Разница уровней воды в цилиндре, где собирался водород, и пневматической ванне равна 12 см.) б. Сколько образовалось этилата калия? в. Сколько этилового спирта (в граммах) вступило в реакцию? г. Сколько гидроокиси калия (в молях) можно получить в результате гидролиза этилата калия и какова концентрация полученного раствора гидроокиси, если его объем равен 75 мл?
8 класс Химия Средняя
При сожжении образца исследуемого органического вещества массой 0,56 г получено 1,32 г $CO_2$ и 0,36 г $H_2O$. Известно, что данное вещество обесцвечивает бромную воду, а при нагревании с гидроокисью меди и избытком едкого натра вызывает выпадение осадка. Установлено также, что 1 моль этого вещества может присоединить не более 1 моля брома. а. Приведите формулу и дайте название исследуемого вещества. б. Напишите уравнения происходящих химических реакций и назовите образовавшиеся вещества.
8 класс Химия Средняя
Напишите 5 уравнений химических реакций, в каждой из которых оказались бы представители всех четырех классов сложных неорганических веществ. Исходные вещества в уравнениях не должны повторяться.
8 класс Химия Средняя
При получении этанола из ацетилена уксусный альдегид подвергают действию водорода. а. Напишите уравнения соответствующих химических реакций. б. Вычислите, какое количество (в миллилитрах) водорода, необходимого для восстановления 10 г уксусного альдегида, следует собрать в эвдиометре над водой при температуре $18^{\circ} С$ и давлении 734 мм рт. ст.
8 класс Химия Средняя
Один моль смеси пропена с водородом, имеющей плотность по водороду 15, нагрели в замкнутом сосуде с платиновым катализатором при $320^{ \circ } C$, при этом давление в сосуде уменьшилось на 25%. Рассчитайте выход реакции в % от теоретического. На сколько процентов уменьшится давление в сосуде, если для проведения эксперимента в тех же условиях использовать 1 моль смеси тех же газов, имеющей плотность по водороду 16?
8 класс Химия Средняя
Определите массу серной кислоты, которую можно получить из одной тонны пирита, если выход оксида серы (IV) в реакции обжига составляет 90 %, а оксида серы (VI) в реакции каталитического окисления оксида серы (IV) - 95 % от теоретического.
8 класс Химия Средняя
Анализ некоторого органического соединения показал, что оно содержит 92,3 % углерода и 7,7 % водорода. Исследуемое вещество легко нитрируется, а продукт нитрования восстанавливается цинком в солянокислом растворе. Когда 0,1862 г соединения, образовавшегося в результате восстановления, подвергли сожжению, образовалось 0,529 г двуокиси углерода и 0,1259 г воды. При определении содержания азота в восстановленном веществе из пробы массой 0,155 г получено $18,71 см^3$ азота (в пересчете на нормальные условия). При определении молекулярной массы этого вещества найдено, что пары 0,125 г его занимают объем $55,5 см^3$ при 470 К и давлении 710 мм рт. ст. Установите формулы исследуемого вещества и его производных, полученных в результате описанных превращений.
8 класс Химия Средняя
Какую массу раствора гидроксида калия с массовой долей $KOH$ 20 % нужно добавить к 80 г $H_{2}O$, чтобы получить раствор гидроксида калия с массовой долей щелочи 8 % ?
8 класс Химия Средняя