Решение: Определение растворов реактивами
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами гидроксида калия и хлорида кальция, а также растворы трёх реактивов: нитрата натрия $\mathrm{NaNO_3}$, карбоната натрия $\mathrm{Na_2CO_3}$ и хлорида алюминия $\mathrm{AlCl_3}$. Необходимо определить, какое вещество находится в каждой склянке, выбрать два подходящих реактива, составить уравнения реакций и описать наблюдения и вывод.
Для каждого выбранного опыта запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения. При проведении опытов используйте небольшие объёмы растворов и соблюдайте правила безопасной работы.
Решение по шагам
9 шаговИз трёх предложенных реактивов выбираем карбонат натрия и хлорид алюминия. Раствор нитрата натрия не позволяет получить характерный признак ни с раствором гидроксида калия, ни с раствором хлорида кальция.
К раствору из каждой склянки добавляем раствор карбоната натрия. Если образуется белый осадок, в склянке находится хлорид кальция.
$$\mathrm{CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl}$$Полное ионное уравнение реакции образования осадка карбоната кальция:
$$\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow}$$К раствору из каждой склянки добавляем раствор хлорида алюминия. Если образуется белый студенистый осадок, в склянке находится гидроксид калия.
$$\mathrm{AlCl_3 + 3KOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3KCl}$$Полное ионное уравнение реакции образования гидроксида алюминия:
$$\mathrm{Al^{3+} + 3Cl^- + 3K^+ + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3K^+ + 3Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow}$$В таблице наблюдений для раствора $\mathrm{CaCl_2}$ указывают образование белого осадка с $\mathrm{Na_2CO_3}$ и отсутствие видимых изменений с $\mathrm{AlCl_3}$. Для раствора $\mathrm{KOH}$ указывают образование белого осадка с $\mathrm{AlCl_3}$ и отсутствие видимых изменений с $\mathrm{Na_2CO_3}$.
По результатам наблюдений формулируют вывод: склянка, в которой с карбонатом натрия образовался белый осадок, содержит $\mathrm{CaCl_2}$; другая склянка содержит $\mathrm{KOH}$.
Выбраны реактивы $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{AlCl_3}$. Белый осадок $\mathrm{CaCO_3}$ показывает наличие $\mathrm{CaCl_2}$, а белый осадок $\mathrm{Al(OH)_3}$ — наличие $\mathrm{KOH}$. Склянка, давшая осадок с $\mathrm{Na_2CO_3}$, содержит $\mathrm{CaCl_2}$; другая склянка содержит $\mathrm{KOH}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор нитрата натрия как качественного реактива.
Запись реакции между $\mathrm{KOH}$ и $\mathrm{Na_2CO_3}$, хотя все вещества остаются растворимыми.
Неверное сокращённое ионное уравнение реакции осаждения гидроксида алюминия.
Указание бесцветного раствора вместо белого осадка.
Неправильное определение вещества по наблюдаемому осадку.