Номер 969, страница 156 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

969. По каким внешним признакам можно отличить концентрированную серную кислоту и воду, находящиеся в двух разных стеклянных пробирках?

Концентрированную серную кислоту и воду, которые внешне являются бесцветными жидкостями без запаха, можно различить по нескольким характерным признакам. Для этого можно провести ряд простых наблюдений и опытов, соблюдая технику безопасности.

1. По вязкости (консистенции)

Концентрированная серная кислота — это тяжелая, маслянистая жидкость. Ее вязкость значительно выше, чем у воды. Если осторожно наклонить обе пробирки, можно увидеть, что вода переливается легко и быстро, в то время как серная кислота стекает по стенкам медленно, как густой сироп или масло.

Ответ: Концентрированная серная кислота является более вязкой, маслянистой жидкостью по сравнению с водой.

2. По плотности

Плотность концентрированной серной кислоты (${\rho}_{H_2SO_4} \approx 1,84 \text{ г/см}^3$) почти в два раза превышает плотность воды (${\rho}_{H_2O} \approx 1 \text{ г/см}^3$). Если в двух одинаковых пробирках находятся равные объемы этих жидкостей, то пробирка с серной кислотой будет ощутимо тяжелее на вес, чем пробирка с водой.

Ответ: При одинаковом объеме пробирка с концентрированной серной кислотой значительно тяжелее пробирки с водой.

3. По водоотнимающим свойствам

Это свойство можно проверить с помощью органических материалов. Если в каждую пробирку опустить, например, деревянную лучинку, кусочек бумаги или кристаллик сахара, результаты будут кардинально отличаться. В воде эти предметы просто намокнут. В концентрированной серной кислоте они начнут быстро чернеть (обугливаться). Это происходит потому, что кислота отнимает у органических молекул (углеводов) элементы воды (водород и кислород), оставляя в остатке чистый углерод (сажу).

Ответ: При контакте с концентрированной серной кислотой органические вещества (дерево, сахар, бумага) обугливаются, а при контакте с водой — нет.

4. По тепловому эффекту при смешивании с водой

Растворение серной кислоты в воде — сильно экзотермический процесс, то есть он сопровождается выделением большого количества тепла. Чтобы это наблюдать, необходимо в два отдельных термостойких стакана с небольшим количеством холодной воды осторожно, по каплям, прилить жидкости из исследуемых пробирок. Стакан, в который добавили серную кислоту, заметно нагреется. При добавлении воды к воде температура практически не изменится. Важно! Необходимо строго соблюдать правило техники безопасности: всегда приливать кислоту к воде тонкой струйкой, а не наоборот, чтобы избежать закипания и разбрызгивания едкой жидкости.

Ответ: При смешивании с водой концентрированная серная кислота вызывает сильное нагревание раствора, а вода — нет.