Номер 8, страница 227 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. В сосуд, заполненный раствором гидроксида натрия, пропустили смесь угарного и углекислого газов. Почему наблюдается уменьшение размера пузырьков газа по мере их движения в растворе? Какое вещество собирается в пробирке над водным раствором? Какие вещества присутствуют в растворе?

Почему наблюдается уменьшение размера пузырьков газа по мере их движения в растворе?

Пропускаемая через раствор гидроксида натрия ($NaOH$) смесь состоит из двух газов: угарного ($CO$) и углекислого ($CO_2$). Углекислый газ является кислотным оксидом и активно вступает в химическую реакцию с щелочью (гидроксидом натрия). В результате этой реакции образуется карбонат натрия ($Na_2CO_3$) и вода. Уравнение реакции выглядит следующим образом: $2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$ Угарный газ ($CO$) является несолеобразующим оксидом и в данных условиях с раствором щелочи не реагирует. Таким образом, по мере того как пузырьки газа поднимаются через раствор, содержащийся в них углекислый газ поглощается раствором, вступая в реакцию. Это приводит к уменьшению общего объема газа в пузырьках, и, как следствие, их размер уменьшается.

Ответ: Уменьшение размера пузырьков происходит потому, что один из компонентов газовой смеси — углекислый газ ($CO_2$) — реагирует с гидроксидом натрия и поглощается раствором, в то время как второй компонент — угарный газ ($CO$) — не реагирует и продолжает движение.

Какое вещество собирается в пробирке над водным раствором?

Поскольку углекислый газ ($CO_2$) был поглощен раствором гидроксида натрия, из газовой смеси удаляется этот компонент. Угарный газ ($CO$), будучи химически инертным по отношению к щелочи, проходит через раствор без изменений. Следовательно, именно он и будет собираться в перевернутой пробирке методом вытеснения воды (или в данном случае, раствора).

Ответ: В пробирке над водным раствором собирается угарный газ ($CO$).

Какие вещества присутствуют в растворе?

Изначально в сосуде находился водный раствор гидроксида натрия, то есть в нем присутствовали вода ($H_2O$) и гидроксид натрия ($NaOH$). В ходе реакции углекислого газа с гидроксидом натрия образуется новое вещество — карбонат натрия ($Na_2CO_3$), который растворим в воде. Таким образом, после пропускания смеси газов в растворе будут находиться:

Вода ($H_2O$) — растворитель.

Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) — продукт реакции.

Непрореагировавший гидроксид натрия ($NaOH$), если он был взят в избытке.

В случае, если пропускать избыток углекислого газа, может также образоваться кислая соль — гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) по реакции: $Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2NaHCO_3$.

Ответ: В растворе присутствуют вода ($H_2O$), образовавшийся в результате реакции карбонат натрия ($Na_2CO_3$), а также, в зависимости от соотношения реагентов, может остаться избыток гидроксида натрия ($NaOH$) или образоваться гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$).