Решение: Распознавание растворов солей
Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами сульфата алюминия $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ и нитрата бария $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$, а также растворы трёх реактивов: нитрата серебра $\mathrm{AgNO_3}$, фосфата калия $\mathrm{K_3PO_4}$ и серной кислоты $\mathrm{H_2SO_4}$. Выберите два реактива, необходимые для определения веществ в склянках, проведите мысленный эксперимент и дайте развернутый ответ.
Запишите выбранные реактивы, наблюдаемые признаки реакций, формулы или названия веществ в склянках, а также молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения соответствующих реакций. При оформлении ответа учитывайте, что содержимое склянок № 1 и № 2 заранее не указано.
Решение по шагам
9 шаговДля распознавания растворов выбираем нитрат серебра $\mathrm{AgNO_3}$ и серную кислоту $\mathrm{H_2SO_4}$. Фосфат калия не выбираем, поскольку с ионами $\mathrm{Al^{3+}}$ и $\mathrm{Ba^{2+}}$ он образует осадки в обоих растворах и не обеспечивает столь однозначного различения.
При добавлении серной кислоты к раствору нитрата бария появляется белый осадок сульфата бария. Молекулярное уравнение:
$$\mathrm{Ba(NO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3}$$Полное ионное уравнение реакции нитрата бария с серной кислотой:
$$\mathrm{Ba^{2+} + 2NO_3^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H^+ + 2NO_3^-}$$Сокращённое ионное уравнение:
$$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}$$При добавлении нитрата серебра к раствору сульфата алюминия появляется белый осадок сульфата серебра. Молекулярное уравнение:
$$\mathrm{Al_2(SO_4)_3 + 6AgNO_3 \rightarrow 3Ag_2SO_4\downarrow + 2Al(NO_3)_3}$$Полное ионное уравнение реакции сульфата алюминия и нитрата серебра:
$$\mathrm{2Al^{3+} + 3SO_4^{2-} + 6Ag^+ + 6NO_3^- \rightarrow 3Ag_2SO_4\downarrow + 2Al^{3+} + 6NO_3^-}$$Сокращённое ионное уравнение:
$$\mathrm{2Ag^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Ag_2SO_4\downarrow}$$В таблице наблюдений для каждого раствора указывают результаты обеих проб. Для раствора $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ с $\mathrm{AgNO_3}$ наблюдается белый осадок, а с $\mathrm{H_2SO_4}$ видимых изменений нет. Для раствора $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ с $\mathrm{H_2SO_4}$ наблюдается белый осадок, а с $\mathrm{AgNO_3}$ видимых изменений нет.
Если в конкретном варианте с номером 1 находится не сульфат алюминия, а нитрат бария, названия склянок в выводе меняют местами; уравнения для соответствующих реакций остаются теми же.
Выбраны растворы $\mathrm{AgNO_3}$ и $\mathrm{H_2SO_4}$. $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ распознают по белому осадку $\mathrm{Ag_2SO_4}$ с нитратом серебра, а $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ — по белому осадку $\mathrm{BaSO_4}$ с серной кислотой. Для каждой реакции записываются молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Выбор фосфата калия как единственного различающего реактива: оба раствора дают с ним осадки.
Запись реакции между нитратом серебра и нитратом бария, хотя все нитраты растворимы.
Ошибочное указание растворимого сульфата алюминия как осадка.
Неполное ионное уравнение без диссоциации растворимых сильных электролитов.
Неправильное сокращённое ионное уравнение с сохранением ионов-спутников.