Номер 144, страница 36 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

144. Как с помощью воды можно отличить оксид калия от оксида алюминия? Кратко поясните, что позволяет сделать соответствующий вывод.

Решение

Чтобы отличить оксид калия от оксида алюминия с помощью воды, необходимо исследовать их способность взаимодействовать с ней. Оксид калия ($K_2O$) и оксид алюминия ($Al_2O_3$) обладают различными химическими свойствами, что и позволяет их различить.

Оксид калия — это оксид щелочного металла, он является основным оксидом. При добавлении в воду он бурно реагирует с ней, полностью растворяясь. Эта реакция экзотермическая (сопровождается выделением тепла) и приводит к образованию сильного основания — гидроксида калия ($KOH$), который является щёлочью. Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$

Оксид алюминия, в свою очередь, является амфотерным оксидом. Он практически нерастворим в воде и при обычных условиях с ней не взаимодействует. Если добавить оксид алюминия в воду, он просто осядет на дно в виде белого нерастворимого порошка.

$Al_2O_3 + H_2O \nrightarrow$

Таким образом, для распознавания этих двух веществ достаточно добавить к их образцам воду. В пробирке, где находится оксид калия, мы будем наблюдать его растворение. В пробирке с оксидом алюминия вещество останется в виде осадка.

Для более надежного определения можно использовать кислотно-основной индикатор, например, фенолфталеин. В растворе, полученном после реакции оксида калия с водой, индикатор изменит свой цвет на малиновый, так как среда стала щелочной ($pH > 7$). В сосуде с оксидом алюминия и водой цвет индикатора не изменится, подтверждая, что среда осталась нейтральной ($pH \approx 7$).

Именно это различие в химическом поведении — реакция оксида калия с водой с образованием щёлочи и инертность оксида алюминия по отношению к воде — и позволяет сделать однозначный вывод.

Ответ: Чтобы отличить оксид калия от оксида алюминия, необходимо к обоим веществам добавить воду. Оксид калия прореагирует с водой, растворившись и образовав щёлочь $KOH$ (реакция $K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$). Оксид алюминия с водой не реагирует и не растворяется. Образование щёлочи в первом случае можно подтвердить с помощью индикатора (например, фенолфталеин окрасит раствор в малиновый цвет), в то время как во втором случае среда останется нейтральной.