Решение: Определение карбоната и хлорида
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами карбоната калия и хлорида бария, а также растворы соляной кислоты, сульфата натрия и нитрата натрия. Необходимо определить вещества в склянках № 1 и № 2, выбрав два реактива из трёх предложенных.
Составьте молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций для определения веществ в обеих склянках. Опишите наблюдаемые признаки реакций с каждым выбранным реактивом и сделайте вывод о содержимом склянок. Соблюдайте правила безопасной работы с реактивами.
Решение по шагам
8 шаговДля различения двух растворов выбираем соляную кислоту и раствор сульфата натрия. Соляная кислота обнаруживает карбонат-ион по выделению углекислого газа, а сульфат натрия обнаруживает ион бария по образованию белого осадка.
Раствор карбоната калия при добавлении соляной кислоты закипает; выделяется бесцветный углекислый газ без запаха.
$$\mathrm{K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$Полное ионное уравнение реакции карбоната калия с соляной кислотой:
$$\mathrm{2K^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}$$Раствор хлорида бария при добавлении раствора сульфата натрия мутнеет; образуется белый осадок сульфата бария.
$$\mathrm{BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl}$$Полное ионное уравнение реакции хлорида бария с сульфатом натрия:
$$\mathrm{Ba^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$$При проведении опытов с выбранными реактивами наблюдения будут следующими: в склянке с карбонатом калия при добавлении $\mathrm{HCl}$ выделяется бесцветный газ без запаха, а при добавлении $\mathrm{Na_2SO_4}$ видимых изменений нет; в склянке с хлоридом бария при добавлении $\mathrm{HCl}$ видимых изменений нет, а при добавлении $\mathrm{Na_2SO_4}$ образуется белый осадок.
Выбраны $\mathrm{HCl}$ и $\mathrm{Na_2SO_4}$. Склянка № 1 содержит $\mathrm{K_2CO_3}$, склянка № 2 содержит $\mathrm{BaCl_2}$. Для склянки № 1: $\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}$. Для склянки № 2: $\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$.
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 вместо сульфата натрия: с карбонатом калия и хлоридом бария видимого признака реакции не будет.
Запись осадка карбоната бария при смешивании растворов карбоната калия и хлорида бария, хотя эти растворы не являются выбранными реактивами для данного эксперимента.
Отсутствие коэффициента 2 перед соляной кислотой в молекулярном уравнении реакции с карбонатом калия.
Неправильное указание цвета осадка сульфата бария: он белый.
Запись ионов сильных электролитов в сокращённом ионном уравнении.