Номер 169, страница 41 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

169. Укажите, в каком случае с помощью водного раствора лакмуса невозможно установить, в какой из пробирок находится водный раствор каждого из двух указанных веществ:

а) $HCl$, $H_3PO_4$;

б) $KOH$, $H_2S$;

в) $Ba(OH)_2$, $BaCl_2$;

г) $H_2SO_4$, $Li_2SO_4$;

д) $HNO_3$, $NaOH$;

е) $NaCl$, $CaCl_2$;

ё) $KNO_3$, $Na_2SO_4$;

ж) $H_2SO_3$, $Na_2SO_4$.

Для того чтобы определить, в каком случае невозможно различить два водных раствора с помощью лакмуса, необходимо проанализировать среду каждого раствора (кислую, щелочную или нейтральную). Лакмус является кислотно-основным индикатором, который изменяет свой цвет в зависимости от pH среды:

• В кислой среде ($pH < 7$) лакмус становится красным.
• В нейтральной среде ($pH = 7$) лакмус остается фиолетовым.
• В щелочной среде ($pH > 7$) лакмус становится синим.

Если оба раствора в паре имеют одинаковую среду (например, оба кислые), то лакмус в них покажет одинаковый цвет, и различить их будет невозможно. Проанализируем каждую пару веществ.

а) HCl, H₃PO₄

Раствор соляной кислоты ($HCl$) имеет сильнокислую среду, так как это сильная кислота. Лакмус в этом растворе станет красным.

Раствор ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$) также имеет кислую среду, так как это кислота (средней силы). Лакмус в этом растворе тоже станет красным.

Поскольку в обоих случаях лакмус окрасится в красный цвет, различить эти два раствора с его помощью невозможно.

Ответ: С помощью водного раствора лакмуса невозможно установить, в какой из пробирок находится водный раствор $HCl$, а в какой – $H_3PO_4$, так как оба раствора имеют кислую среду.

б) KOH, H₂S

Раствор гидроксида калия ($KOH$) имеет щелочную среду, так как это сильное основание (щелочь). Лакмус окрасится в синий цвет.

Раствор сероводородной кислоты ($H_2S$) имеет слабокислую среду, так как это слабая кислота. Лакмус окрасится в красный цвет.

Так как лакмус окрашивается в разные цвета, эти растворы можно различить.

Ответ: Растворы можно различить.

в) Ba(OH)₂, BaCl₂

Раствор гидроксида бария ($Ba(OH)_2$) имеет щелочную среду (сильное основание). Лакмус станет синим.

Раствор хлорида бария ($BaCl_2$) имеет нейтральную среду, так как эта соль образована сильным основанием ($Ba(OH)_2$) и сильной кислотой ($HCl$) и не подвергается гидролизу. Лакмус останется фиолетовым.

Так как лакмус окрашивается в разные цвета, эти растворы можно различить.

Ответ: Растворы можно различить.

г) H₂SO₄, Li₂SO₄

Раствор серной кислоты ($H_2SO_4$) имеет сильнокислую среду (сильная кислота). Лакмус станет красным.

Раствор сульфата лития ($Li_2SO_4$) имеет нейтральную среду, так как соль образована сильным основанием ($LiOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Лакмус останется фиолетовым.

Так как лакмус окрашивается в разные цвета, эти растворы можно различить.

Ответ: Растворы можно различить.

д) HNO₃, NaOH

Раствор азотной кислоты ($HNO_3$) имеет сильнокислую среду (сильная кислота). Лакмус станет красным.

Раствор гидроксида натрия ($NaOH$) имеет щелочную среду (сильное основание). Лакмус станет синим.

Так как лакмус окрашивается в разные цвета, эти растворы можно различить.

Ответ: Растворы можно различить.

е) NaCl, CaCl₂

Раствор хлорида натрия ($NaCl$) имеет нейтральную среду (соль сильного основания $NaOH$ и сильной кислоты $HCl$). Лакмус останется фиолетовым.

Раствор хлорида кальция ($CaCl_2$) имеет нейтральную среду (соль сильного основания $Ca(OH)_2$ и сильной кислоты $HCl$). Лакмус останется фиолетовым.

Поскольку в обоих случаях лакмус не изменит свой цвет, различить эти два раствора с его помощью невозможно.

Ответ: С помощью водного раствора лакмуса невозможно установить, в какой из пробирок находится водный раствор $NaCl$, а в какой – $CaCl_2$, так как оба раствора имеют нейтральную среду.

ё) KNO₃, Na₂SO₄

Раствор нитрата калия ($KNO_3$) имеет нейтральную среду (соль сильного основания $KOH$ и сильной кислоты $HNO_3$). Лакмус останется фиолетовым.

Раствор сульфата натрия ($Na_2SO_4$) имеет нейтральную среду (соль сильного основания $NaOH$ и сильной кислоты $H_2SO_4$). Лакмус останется фиолетовым.

Поскольку в обоих случаях лакмус не изменит свой цвет, различить эти два раствора с его помощью невозможно.

Ответ: С помощью водного раствора лакмуса невозможно установить, в какой из пробирок находится водный раствор $KNO_3$, а в какой – $Na_2SO_4$, так как оба раствора имеют нейтральную среду.

ж) H₂SO₃, Na₂SO₄

Раствор сернистой кислоты ($H_2SO_3$) имеет кислую среду (слабая кислота). Лакмус станет красным.

Раствор сульфата натрия ($Na_2SO_4$) имеет нейтральную среду (соль сильного основания $NaOH$ и сильной кислоты $H_2SO_4$). Лакмус останется фиолетовым.

Так как лакмус окрашивается в разные цвета, эти растворы можно различить.

Ответ: Растворы можно различить.

Таким образом, существует три случая (а, е, ё), в которых с помощью лакмуса невозможно различить предложенные растворы, так как в каждой из этих пар оба вещества создают среду с одинаковым характером pH.