Решение: Определение веществ в склянках
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами гидроксида натрия и сульфата аммония, а также растворы трёх реактивов: нитрата натрия, хлорида железа(III), хлорида бария.
Выберите только из указанных трёх реактивов два, необходимые для определения веществ в склянках № 1 и № 2. Для каждого вещества составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения планируемой реакции. Оформите результаты эксперимента в таблице: укажите выбранные реактивы, наблюдаемые признаки реакций с растворами из склянок № 1 и № 2 и сделайте вывод о содержимом склянок.
При проведении эксперимента отберите растворы из каждой склянки в отдельные пробирки и добавьте к ним выбранные реактивы. В качестве наблюдаемых признаков укажите образование осадка, его цвет или отсутствие видимых изменений. Соблюдайте правила безопасной работы с растворами и лабораторной посудой.
Решение по шагам
8 шаговРаствор нитрата натрия не даёт характерной реакции ни с гидроксидом натрия, ни с сульфатом аммония, поэтому его выбирать не следует. Необходимые реактивы — хлорид железа(III) и хлорид бария.
Гидроксид натрия обнаруживают по образованию бурого осадка гидроксида железа(III).
$$\mathrm{FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl}$$Полное ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{Fe^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение:
$$\mathrm{Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow}$$Сульфат аммония обнаруживают по образованию белого осадка сульфата бария.
$$\mathrm{(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4Cl}$$Полное ионное уравнение этой реакции:
$$\mathrm{2NH_4^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4^+ + 2Cl^-}$$Сокращённое ионное уравнение:
$$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$$В таблице напротив той склянки, где с $\mathrm{FeCl_3}$ образуется бурый осадок, следует записать «гидроксид натрия, $\mathrm{NaOH}$». Напротив той склянки, где с $\mathrm{BaCl_2}$ образуется белый осадок, следует записать «сульфат аммония, $(\mathrm{NH_4})_2\mathrm{SO_4}$». Номер конкретной склянки устанавливают по фактическим наблюдениям.
Выбранные реактивы: $\mathrm{FeCl_3}$ и $\mathrm{BaCl_2}$. С $\mathrm{NaOH}$ хлорид железа(III) образует бурый осадок $\mathrm{Fe(OH)_3}$, а с $(\mathrm{NH_4})_2\mathrm{SO_4}$ хлорид бария образует белый осадок $\mathrm{BaSO_4}$. Склянка с бурым осадком содержит $\mathrm{NaOH}$, склянка с белым осадком — $(\mathrm{NH_4})_2\mathrm{SO_4}$.
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, который не даёт характерного осадка в данных реакциях.
Запись гидроксида железа(III) как зелёного или белого осадка вместо бурого.
Запись сульфата бария как растворимого вещества.
Неправильное сокращённое ионное уравнение реакции образования $\mathrm{BaSO_4}$.
Отсутствие коэффициента 3 перед $\mathrm{OH^-}$ в уравнении образования $\mathrm{Fe(OH)_3}$.
Попытка заранее приписать конкретное вещество склянке № 1 или № 2 без учёта результатов опыта.