Аналитический анализ позволил выяснить состав вещества, которое было приготовлено водным раствором в лаборатории
Аналитический анализ позволил выяснить состав вещества, которое было приготовлено водным раствором в лаборатории. К полученному раствору добавили несколько миллилитров гидроксида натрия и несколько кусочков алюминиевой фольги. Затем смесь была подогрета над огнем спиртовки, в результате чего образовался газ с остро выраженным запахом. При приближении влажного розового лакмусового бумажного листка к пробирке с выделяющимся газом, он изменил свой цвет на синий. Некоторая часть сухого неизвестного вещества была приближена к пламени горелки, и пламя приобрело желтовато-зеленый оттенок. (а) Определите химическую формулу данного вещества: Катион - ?, Анион - ?.
Ветка 70
Данная задача описывает серию химических реакций, происходящих при взаимодействии гидроксида натрия с алюминием.Рассмотрим шаги и объяснения каждого этапа реакции:
1. Добавление гидроксида натрия:
При добавлении гидроксида натрия в водный раствор происходит химическая реакция между он катионом Na+ и гидроксильным анионом OH-. Образуется гидроксид натрия (NaOH), который остается в растворе.
\[2NaOH(aq) \rightarrow 2Na^+(aq) + 2OH^-(aq)\]
2. Взаимодействие гидроксида натрия с алюминием:
Алюминий (Al) реагирует с гидроксидом натрия по ряду сложных реакций и образует соединение алюминия (Al(OH)4-) и выделяется водород (H2) газ.
\[2Al(s) + 6H2O(l) + 2NaOH(aq) \rightarrow 2NaAl(OH)4(aq) + 3H2(g)\]
3. Подогревание смеси над огнем спиртовки:
Под воздействием тепла от огня спиртовки происходит дальнейшая реакция, где гидроксид натрия (NaOH) распадается на натриевые и гидроксильные ионы:
\[2NaOH(aq) \rightarrow 2Na^+(aq) + 2OH^-(aq)\]
4. Образование газа:
При взаимодействии алюминия (Al) с гидроксидом натрия (NaOH) образуется газ, который имеет острый запах. Данный газ является водородом (H2), который выводится в виде газа при реакции.
\[2Al(s) + 6H2O(l) \rightarrow 2Al(OH)3(aq) + 3H2(g)\]
5. Изменение цвета розового лакмусового бумажного листка:
Розовый лакмусовый бумажный листок является индикатором, который обладает способностью менять свой цвет в зависимости от pH раствора. В данном случае, при приближении влажного розового лакмусового бумажного листка к пробирке с выделяющимся газом (H2), который является кислотным в растворе воды (H2O), происходит реакция между газом и водой, образуя кислоту в растворе, что приводит к изменению цвета лакмусового бумажного листка с розового на синий. Таким образом, газ, выделяющийся в результате реакции алюминия с гидроксидом натрия, является кислотным.
6. Поджог неизвестного вещества:
Сухое неизвестное вещество, вероятно, содержит металл или его соли, которые при горении способны окрашивать пламя. Желтовато-зеленый оттенок, наблюдаемый при поджоге, может свидетельствовать о наличии натрия (Na) или его соединений.
В результате данной серии химических реакций возникает газ, обладающий острым запахом, и изменение цвета розового лакмусового бумажного листка с розового на синий. При поджоге неизвестного вещества пламя приобретает желтовато-зеленый оттенок. Эти результаты важны для определения состава вещества, приготовленного в лаборатории.