Решение: Распознавание кислоты и соли
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с соляной кислотой $\mathrm{HCl}$ и раствором фосфата натрия $\mathrm{Na_3PO_4}$, а также растворы трёх реактивов: карбоната калия $\mathrm{K_2CO_3}$, гидроксида калия $\mathrm{KOH}$ и нитрата бария $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. Необходимо выбрать два реактива, с помощью которых можно определить вещества в склянках № 1 и № 2, составить молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, описать наблюдаемые признаки и сделать вывод о содержимом склянок. При проведении опытов соблюдайте правила безопасной работы с реактивами.
Решение по шагам
8 шаговВыбираем карбонат калия и нитрат бария. Карбонат калия обнаруживает соляную кислоту по выделению углекислого газа, а нитрат бария обнаруживает фосфат натрия по образованию белого осадка фосфата бария.
При добавлении карбоната калия к раствору соляной кислоты выделяется бесцветный газ. Молекулярное уравнение:
$$2\mathrm{HCl}+\mathrm{K_2CO_3}\rightarrow2\mathrm{KCl}+\mathrm{H_2O}+\mathrm{CO_2}\uparrow$$Полное ионное уравнение реакции соляной кислоты с карбонатом калия:
$$2\mathrm{H^+}+2\mathrm{Cl^-}+2\mathrm{K^+}+\mathrm{CO_3^{2-}}\rightarrow2\mathrm{K^+}+2\mathrm{Cl^-}+\mathrm{H_2O}+\mathrm{CO_2}\uparrow$$Сокращённое ионное уравнение:
$$2\mathrm{H^+}+\mathrm{CO_3^{2-}}\rightarrow\mathrm{H_2O}+\mathrm{CO_2}\uparrow$$При добавлении нитрата бария к раствору фосфата натрия образуется белый осадок фосфата бария. Молекулярное уравнение:
$$2\mathrm{Na_3PO_4}+3\mathrm{Ba(NO_3)_2}\rightarrow\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}\downarrow+6\mathrm{NaNO_3}$$Полное ионное уравнение реакции:
$$6\mathrm{Na^+}+2\mathrm{PO_4^{3-}}+3\mathrm{Ba^{2+}}+6\mathrm{NO_3^-}\rightarrow\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}\downarrow+6\mathrm{Na^+}+6\mathrm{NO_3^-}$$Сокращённое ионное уравнение:
$$3\mathrm{Ba^{2+}}+2\mathrm{PO_4^{3-}}\rightarrow\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}\downarrow$$В опыте с каждой склянкой используют оба выбранных реактива. Если при добавлении $\mathrm{K_2CO_3}$ наблюдается выделение газа, в склянке находится $\mathrm{HCl}$. Если при добавлении $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ появляется белый осадок, в склянке находится $\mathrm{Na_3PO_4}$. В зависимости от фактической маркировки склянок вещества записывают в выводе соответственно наблюдаемым признакам.
Выбраны $\mathrm{K_2CO_3}$ и $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. Соляная кислота определяется по выделению $\mathrm{CO_2}$ при реакции с $\mathrm{K_2CO_3}$, а фосфат натрия — по образованию белого осадка $\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}$ при реакции с $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. В склянке, где выделяется газ, находится $\mathrm{HCl}$; в склянке, где образуется белый осадок, находится $\mathrm{Na_3PO_4}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор гидроксида калия вместо карбоната калия или нитрата бария.
Запись углекислого газа без указания признака реакции — выделения газа.
Неверная формула осадка: фосфат бария имеет формулу $\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}$.
Нерастворимые вещества ошибочно записывают в полном ионном уравнении как набор ионов.
В сокращённом ионном уравнении оставляют ионы-спектаторы $\mathrm{K^+}$, $\mathrm{Na^+}$, $\mathrm{Cl^-}$ или $\mathrm{NO_3^-}$.