Решение: Распознавание растворов реактивами
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами гидроксида натрия и хлорида кальция, а также три реактива: соляная кислота, раствор нитрата меди(II) и раствор карбоната калия. Необходимо определить вещества в склянках № 1 и № 2, выбрав только два из трёх предложенных реактивов.
Составьте молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, которые планируется провести для определения веществ в обеих склянках. Оформите результаты эксперимента: укажите выбранные реактивы, наблюдаемые признаки реакций с растворами из склянок № 1 и № 2 и сделайте вывод.
Решение по шагам
8 шаговДля распознавания раствора гидроксида натрия используем раствор нитрата меди(II). В результате реакции образуется голубой осадок гидроксида меди(II).
$$\mathrm{Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3}$$Полное ионное уравнение этой реакции учитывает диссоциацию растворимых сильных электролитов.
$$\mathrm{Cu^{2+} + 2NO_3^- + 2Na^+ + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + 2NO_3^-}$$После сокращения одинаковых ионов получаем сокращённое ионное уравнение.
$$\mathrm{Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow}$$Для распознавания раствора хлорида кальция используем раствор карбоната калия. Образуется белый осадок карбоната кальция.
$$\mathrm{CaCl_2 + K_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2KCl}$$Полное ионное уравнение реакции с карбонатом калия:
$$\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^- + 2K^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2K^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение показывает образование осадка карбоната кальция.
$$\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow}$$В опыте с раствором из склянки № 1 при добавлении $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ наблюдается голубой осадок, а при добавлении $\mathrm{K_2CO_3}$ видимых изменений нет. Следовательно, в склянке № 1 находится $\mathrm{NaOH}$.
В опыте с раствором из склянки № 2 при добавлении $\mathrm{K_2CO_3}$ наблюдается белый осадок, а при добавлении $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ видимых изменений нет. Следовательно, в склянке № 2 находится $\mathrm{CaCl_2}$.
Выбранные реактивы: раствор $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ и раствор $\mathrm{K_2CO_3}$. В склянке № 1 находится $\mathrm{NaOH}$, в склянке № 2 — $\mathrm{CaCl_2}$. С $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ раствор из склянки № 1 образует голубой осадок $\mathrm{Cu(OH)_2}$; с $\mathrm{K_2CO_3}$ раствор из склянки № 2 образует белый осадок $\mathrm{CaCO_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор соляной кислоты вместо реактива, позволяющего однозначно различить оба раствора.
Неверное указание цвета осадка гидроксида меди(II): он голубой, а не зелёный или белый.
Запись ионного уравнения без удаления одинаковых ионов.
Разложение слаборастворимых осадков $\mathrm{Cu(OH)_2}$ и $\mathrm{CaCO_3}$ на ионы в полном ионном уравнении.
Ошибочное указание реакции между $\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{K_2CO_3}$: видимых признаков реакции нет.