Решение: Определение веществ по реакциям
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами гидроксида натрия и хлорида кальция, а также растворы трёх реактивов: нитрата натрия, карбоната калия и хлорида алюминия. Только из указанных трёх реактивов выберите два, необходимые для определения веществ в склянках № 1 и № 2. Запланируйте и проведите опыты, составьте молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, запишите наблюдаемые признаки и сделайте вывод о содержимом склянок.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем карбонат калия и хлорид алюминия. Нитрат натрия не подходит, так как не даёт характерных признаков реакции ни с раствором гидроксида натрия, ни с раствором хлорида кальция.
При добавлении карбоната калия к раствору хлорида кальция образуется белый осадок карбоната кальция. С раствором гидроксида натрия видимых изменений нет.
$$\mathrm{CaCl_2 + K_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2KCl};\quad \mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow}$$При добавлении хлорида алюминия к раствору гидроксида натрия образуется белый студенистый осадок гидроксида алюминия. С раствором хлорида кальция видимых изменений нет.
$$\mathrm{AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NaCl};\quad \mathrm{Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow}$$Наблюдения позволяют различить растворы: раствор, дающий белый осадок с $\mathrm{K_2CO_3}$, содержит $\mathrm{CaCl_2}$; раствор, дающий белый осадок с $\mathrm{AlCl_3}$, содержит $\mathrm{NaOH}$.
Полные ионные уравнения реакций: $\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^- + 2K^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2K^+ + 2Cl^-}$; $\mathrm{Al^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^-}$.
Выбраны растворы $\mathrm{K_2CO_3}$ и $\mathrm{AlCl_3}$. Белый осадок с $\mathrm{K_2CO_3}$ указывает на $\mathrm{CaCl_2}$, а белый студенистый осадок с $\mathrm{AlCl_3}$ — на $\mathrm{NaOH}$.
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 реактива, дающего характерный осадок.
Неверное указание признака реакции: карбонат кальция и гидроксид алюминия образуют белые осадки.
Запись только молекулярного уравнения без полного и сокращённого ионных уравнений.
Ошибочное утверждение, что между $\mathrm{AlCl_3}$ и $\mathrm{CaCl_2}$ происходит реакция.