Решение: Определение серной кислоты и щёлочи
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами серной кислоты и гидроксида калия, а также три реактива: медь, раствор хлорида бария и раствор сульфата меди(II). Выберите из трёх реактивов два, необходимые для определения веществ в склянках № 1 и № 2. Составьте для выбранных реакций молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения. Опишите ход эксперимента, наблюдаемые признаки реакций и сделайте вывод о содержимом склянок. Соблюдайте правила безопасной работы с реактивами.
Решение по шагам
10 шаговВыбираем два реактива: раствор хлорида бария и раствор сульфата меди(II). Медь для различения растворов не нужна: с разбавленной серной кислотой и раствором гидроксида калия заметной реакции в данных условиях нет.
Для определения серной кислоты к исследуемому раствору добавляют раствор хлорида бария. Образуется белый осадок сульфата бария.
$$\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl}$$Полное ионное уравнение реакции серной кислоты с хлоридом бария:
$$\mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение реакции серной кислоты с хлоридом бария:
$$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$$Для определения гидроксида калия к исследуемому раствору добавляют раствор сульфата меди(II). Образуется голубой осадок гидроксида меди(II).
$$\mathrm{CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + K_2SO_4}$$Полное ионное уравнение реакции сульфата меди(II) с гидроксидом калия:
$$\mathrm{Cu^{2+} + SO_4^{2-} + 2K^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}}$$Сокращённое ионное уравнение реакции сульфата меди(II) с гидроксидом калия:
$$\mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}$$Из каждой склянки отбирают небольшое количество раствора в две отдельные пробирки. В одну пробирку добавляют раствор хлорида бария, в другую — раствор сульфата меди(II). Если с раствором хлорида бария появляется белый осадок, в склянке находится серная кислота. Если с раствором сульфата меди(II) появляется голубой осадок, в склянке находится гидроксид калия.
Результаты записывают в таблицу: для раствора серной кислоты с хлоридом бария — белый осадок, с сульфатом меди(II) — видимых изменений нет; для раствора гидроксида калия с хлоридом бария — видимых изменений нет, с сульфатом меди(II) — голубой осадок.
В выводе указывают номер склянки с серной кислотой и номер склянки с гидроксидом калия в соответствии с реально полученными наблюдениями. При работе используют пипетку или шпатель по инструкции, не определяют вещества на вкус и не подносят сосуд непосредственно к лицу.
Выбранные реактивы: раствор $\mathrm{BaCl_2}$ и раствор $\mathrm{CuSO_4}$. Белый осадок $\mathrm{BaSO_4}$ указывает на $\mathrm{H_2SO_4}$, голубой осадок $\mathrm{Cu(OH)_2}$ — на $\mathrm{KOH}$. Номер каждой склянки устанавливают по результатам проведённых опытов.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор меди вместо раствора сульфата меди(II).
Запись молекулярного уравнения реакции без осадка.
Неверное сокращённое ионное уравнение для реакции образования $\mathrm{BaSO_4}$.
Указание цвета осадка $\mathrm{Cu(OH)_2}$ как белого или зелёного вместо голубого.
Попытка определить номер склянки без проведения опытов.