Решение: Распознавание растворов реактивами
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с соляной кислотой и раствором гидроксида натрия, а также растворы трёх реактивов: гидрокарбоната натрия $\mathrm{NaHCO_3}$, хлорида калия $\mathrm{KCl}$ и сульфата магния $\mathrm{MgSO_4}$. Выберите два реактива, необходимые для определения веществ в склянках № 1 и № 2. Составьте для планируемых реакций молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения. Опишите наблюдаемые признаки реакций и сделайте вывод о содержимом склянок. Соблюдайте правила безопасного проведения химического эксперимента.
Решение по шагам
8 шаговДля обнаружения соляной кислоты выбираем раствор гидрокарбоната натрия. При добавлении $\mathrm{NaHCO_3}$ к $\mathrm{HCl}$ наблюдается выделение бесцветного газа без запаха — углекислого газа.
$$\mathrm{HCl + NaHCO_3 \rightarrow NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$Полное ионное уравнение реакции соляной кислоты с гидрокарбонатом натрия:
$$\mathrm{H^+ + Cl^- + Na^+ + HCO_3^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O + CO_2\uparrow}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{H^+ + HCO_3^- \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}$$Для обнаружения раствора гидроксида натрия выбираем раствор сульфата магния. При смешивании растворов образуется белый осадок гидроксида магния.
$$\mathrm{MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}$$Полное ионное уравнение реакции раствора гидроксида натрия с сульфатом магния:
$$\mathrm{Mg^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}}$$Сокращённое ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Mg^{2+} + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow}$$Хлорид калия не выбираем, так как он не даёт видимых признаков реакции ни с соляной кислотой, ни с раствором гидроксида натрия.
Если в склянке № 1 обнаружено выделение газа при добавлении $\mathrm{NaHCO_3}$, а в склянке № 2 — белый осадок при добавлении $\mathrm{MgSO_4}$, содержимое склянок идентифицировано как $\mathrm{HCl}$ и $\mathrm{NaOH}$ соответственно.
Выбранные реактивы: $\mathrm{NaHCO_3}$ и $\mathrm{MgSO_4}$. Склянка, при взаимодействии содержимого которой с $\mathrm{NaHCO_3}$ даёт выделение бесцветного газа без запаха, содержит $\mathrm{HCl}$. Склянка, при взаимодействии содержимого которой с $\mathrm{MgSO_4}$ даёт белый осадок, содержит $\mathrm{NaOH}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор $\mathrm{KCl}$ вместо реактива, дающего видимый признак реакции.
Запись образования осадка $\mathrm{MgSO_4}$ вместо $\mathrm{Mg(OH)_2}$.
Неверная формула газа: при реакции кислоты с гидрокарбонатом выделяется $\mathrm{CO_2}$.
Отсутствие коэффициента 2 перед $\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{OH^-}$ в уравнениях реакции с сульфатом магния.
Запись в полном ионном уравнении веществ, которые являются осадком, газом или водой, в диссоциированном виде.