Решение: Определение фосфата и хлорида
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами фосфата натрия и хлорида магния, а также растворы сульфата цинка, соляной кислоты и аммиака. Необходимо определить содержимое склянок, выбрав два реактива, составив уравнения реакций и заполнив таблицу наблюдений.
В работе необходимо привести молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций для определения веществ из обеих склянок, указать наблюдаемые признаки и сделать вывод. Соблюдайте правила безопасной работы с реактивами.
Решение по шагам
9 шаговВыбираем два реактива: раствор сульфата цинка $\mathrm{ZnSO_4}$ и раствор аммиака $\mathrm{NH_3 \cdot H_2O}$. Сульфат цинка позволяет обнаружить фосфат-ион, а аммиак — ионы магния.
При добавлении раствора сульфата цинка к раствору фосфата натрия образуется белый осадок фосфата цинка.
$$\mathrm{2Na_3PO_4 + 3ZnSO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow + 3Na_2SO_4}$$Полное ионное уравнение реакции с фосфатом натрия:
$$\mathrm{6Na^+ + 2PO_4^{3-} + 3Zn^{2+} + 3SO_4^{2-} \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow + 6Na^+ + 3SO_4^{2-}}$$Сокращённое ионное уравнение реакции с фосфатом натрия:
$$\mathrm{3Zn^{2+} + 2PO_4^{3-} \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow}$$При добавлении раствора аммиака к раствору хлорида магния образуется белый осадок гидроксида магния.
$$\mathrm{MgCl_2 + 2NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NH_4Cl}$$Полное ионное уравнение реакции с хлоридом магния:
$$\mathrm{Mg^{2+} + 2Cl^- + 2NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NH_4^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение реакции с хлоридом магния:
$$\mathrm{Mg^{2+} + 2NH_3 \cdot H_2O \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NH_4^+}$$В контрольных опытах сульфат цинка и аммиак не дают указанных характерных осадков соответственно с хлоридом магния и фосфатом натрия. Поэтому по результатам наблюдений можно различить содержимое склянок.
В таблице наблюдений для склянки с фосфатом натрия при добавлении $\mathrm{ZnSO_4}$ указывают образование белого осадка, а при добавлении аммиака — отсутствие видимых изменений. Для склянки с хлоридом магния при добавлении $\mathrm{NH_3 \cdot H_2O}$ указывают образование белого осадка, а при добавлении $\mathrm{ZnSO_4}$ — отсутствие видимых изменений.
Склянка № 1 содержит $\mathrm{Na_3PO_4}$, склянка № 2 содержит $\mathrm{MgCl_2}$; реактивы — $\mathrm{ZnSO_4}$ и $\mathrm{NH_3 \cdot H_2O}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбирают соляную кислоту, хотя её взаимодействие с растворами фосфата натрия и хлорида магния не даёт надёжных различимых признаков.
Неверно записывают формулу осадка фосфата цинка как $\mathrm{ZnPO_4}$ вместо $\mathrm{Zn_3(PO_4)_2}$.
Забывают уравнять коэффициенты в реакции образования гидроксида магния.
В полном ионном уравнении не расписывают растворимые сильные электролиты на ионы.
Указывают выделение газа или изменение цвета раствора вместо образования белого осадка.
Нарушают правила безопасности: не вдыхают пары непосредственно и не возвращают избыток реактива в исходную склянку.