Решение: Определение соляной кислоты и щёлочи
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с соляной кислотой и раствором гидроксида калия, а также три реактива: растворы сульфата меди(II), серной кислоты и карбоната натрия. Необходимо выбрать два реактива для определения веществ в склянках, описать наблюдения и составить молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения проведённых реакций. При выполнении опытов соблюдайте правила безопасности: не определяйте запах непосредственно из пробирки, а направляйте пары к себе взмахом руки.
Решение по шагам
8 шаговДля определения веществ выбираем растворы карбоната натрия и сульфата меди(II). Раствор серной кислоты для этой цели не нужен.
При добавлении раствора карбоната натрия к содержимому склянки № 1 наблюдается выделение бесцветного газа. Это углекислый газ, образующийся при реакции соляной кислоты с карбонатом натрия. Содержимое склянки № 1 — соляная кислота.
$$\mathrm{2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$Полное ионное уравнение реакции соляной кислоты с карбонатом натрия:
$$\mathrm{2H^+ + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}$$При добавлении раствора сульфата меди(II) к содержимому склянки № 2 образуется голубой осадок гидроксида меди(II). Содержимое склянки № 2 — раствор гидроксида калия.
$$\mathrm{CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4}$$Полное ионное уравнение реакции гидроксида калия с сульфатом меди(II):
$$\mathrm{Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}$$Результаты эксперимента можно оформить так: в первой строке указать реактив $\mathrm{Na_2CO_3}$; для склянки № 1 — выделение газа, для склянки № 2 — отсутствие видимых изменений. Во второй строке указать реактив $\mathrm{CuSO_4}$; для склянки № 1 — отсутствие видимых изменений, для склянки № 2 — образование голубого осадка.
Выбраны растворы $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{CuSO_4}$. В склянке № 1 находится $\mathrm{HCl}$, в склянке № 2 — $\mathrm{KOH}$. Для $\mathrm{HCl}$: $\mathrm{2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}$; $\mathrm{2H^+ + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow}$; $\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}$. Для $\mathrm{KOH}$: $\mathrm{CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4}$; $\mathrm{Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}}$; $\mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор раствора серной кислоты вместо одного из реактивов, дающих разные признаки реакций.
Запись реакции карбоната натрия с гидроксидом калия, хотя оба вещества являются электролитами и видимого признака реакции нет.
Неверное указание цвета осадка гидроксида меди(II): он голубой.
Сохранение в полном ионном уравнении слабого электролита $\mathrm{H_2O}$ в ионном виде.
Отсутствие коэффициента 2 перед $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{NaCl}$ и $\mathrm{H^+}$.
Запись ионного уравнения без удаления ионов-наблюдателей.