Практическая работа №3, страница 108, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Решение экспериментальных задач на тему "Качественнные реакции на некоторые анионы"

Реактивы: растворы $K_2SO_4$, $BaCl_2$, $Na_2CO_3$, $NaCl$, $NaI$, $NaBr$, $AgNO_3$, $Na_3PO_4$, растворы $HNO_3$, $HCl$.

Химическая посуда и лабораторное оборудование: пробирки, штативы для пробирок.

Техника безопасности. Требуется соблюдение правил работы с растворами кислот, щелочей и нагревательными приборами.

Ход работы

Опыт 1. Качественная реакция на сульфат-ионы $SO_4^{2-}$

Для этого поместите в пробирку 2 мл раствора сульфата калия $K_2SO_4$ и добавьте в эту же пробирку 2 мл раствора хлорида бария $BaCl_2$. Образуется белый осадок сульфата бария. После отстаивания слейте с осадка жидкость и добавьте к осадку 2 мл раствора соляной кислоты.Убедитесь в том, что белый осадок $BaSO_4$ в ней не растворяется. Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном и ионном (полное и сокращенное) виде.

Опыт 2. Качественная реакция на карбонат-ионы $CO_3^{2-}$

Налейте в пробирку к 2 мл раствора карбоната натрия $Na_2CO_3$ и добавьте 2 мл раствора $BaCl_2$, наблюдая образование осадка $BaCO_3$. После отстаивания слить с осадка жидкость и подействовать на осадок соляной (2—3 мл) или азотной кислотой, наблюдая выделение $CO_2$.

Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном и ионном (полное и сокращенное) виде.

Опыт 3. Качественная реакция на фосфат-ионы $PO_4^{3-}$

Налейте в пробирку 2 мл раствора хлорида бария $BaCl_2$ добавьте к 2 мл раствора соли фосфата натрия $Na_3PO_4$. Напишите наблюдаемый эффект, уравнения реакций (молекулярное, полное и сокращенное ионное).

Опыт 4. Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-анионы

Анионы $Cl^-$, $Br^-$ и $I^-$ обнаруживаются с помощью нитрата серебра. Нитрат серебра $AgNO_3$ образует с галогенид-анионами белый творожистый осадок $AgCl$, желтоватый осадок $AgBr$ и желтый осадок $AgI$. В три пробирки налейте: в первую 2 мл раствора $NaCl$, во вторую — 2 мл $NaBr$, в третью — 2 мл $NaI$ в каждую пробирку добавьте по 2 мл раствора $AgNO_3$. Напишите уравнения выполненных реакций в молекулярном и ионном (полное и сокращенное) виде.

Опыт 1. Качественная реакция на сульфат-ионы SO₄²⁻

При смешивании растворов сульфата калия ($K_2SO_4$) и хлорида бария ($BaCl_2$) происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимое в воде и кислотах вещество — сульфат бария ($BaSO_4$), выпадающий в виде белого осадка. Последующее добавление соляной кислоты ($HCl$) не приводит к растворению осадка, что подтверждает его состав.

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2KCl$

Полное ионное уравнение:

$2K^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2K^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Действие кислоты на осадок:

$BaSO_4 + 2HCl \rightarrow \text{реакция не идет}$

Ответ: Качественной реакцией на сульфат-ионы является образование белого осадка сульфата бария при взаимодействии с ионами бария, который не растворяется в сильных кислотах. Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$.

Опыт 2. Качественная реакция на карбонат-ионы CO₃²⁻

При добавлении раствора хлорида бария ($BaCl_2$) к раствору карбоната натрия ($Na_2CO_3$) образуется белый осадок карбоната бария ($BaCO_3$). В отличие от сульфата бария, этот осадок легко растворяется в сильных кислотах (соляной или азотной) с выделением углекислого газа ($CO_2$), что проявляется как "вскипание".

1. Реакция образования осадка:

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$Na_2CO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow$

2. Реакция осадка с кислотой (на примере соляной кислоты):

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$BaCO_3 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2o + CO_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение:

$BaCO_3 \downarrow + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^- + H_2o + CO_2 \uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$BaCO_3 \downarrow + 2H^+ \rightarrow Ba^{2+} + H_2o + CO_2 \uparrow$

Ответ: Качественной реакцией на карбонат-ионы является образование белого осадка при взаимодействии с ионами бария (или кальция), который растворяется в сильных кислотах с выделением газа. Сокращенное ионное уравнение взаимодействия с кислотой: $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2o + CO_2 \uparrow$.

Опыт 3. Качественная реакция на фосфат-ионы PO₄³⁻

При смешивании раствора хлорида бария ($BaCl_2$) и раствора фосфата натрия ($Na_3PO_4$) происходит реакция ионного обмена.

Наблюдаемый эффект: образование белого аморфного осадка фосфата бария ($Ba_3(PO_4)_2$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$3BaCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl$

Полное ионное уравнение:

$3Ba^{2+} + 6Cl^- + 6Na^+ + 2PO_4^{3-} \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 \downarrow + 6Na^+ + 6Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$3Ba^{2+} + 2PO_4^{3-} \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 \downarrow$

Ответ: Качественной реакцией на фосфат-ион является образование белого осадка фосфата бария при взаимодействии с солями бария. Сокращенное ионное уравнение: $3Ba^{2+} + 2PO_4^{3-} \rightarrow Ba_3(PO_4)_2 \downarrow$.

Опыт 4. Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-анионы

Качественным реактивом на галогенид-ионы ($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) является нитрат серебра ($AgNO_3$). Взаимодействие с ним приводит к образованию осадков, различающихся по цвету.

1. Реакция с хлорид-ионом ($Cl^-$):

При добавлении $AgNO_3$ к раствору $NaCl$ образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgCl \downarrow + Na^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$

2. Реакция с бромид-ионом ($Br^-$):

При добавлении $AgNO_3$ к раствору $NaBr$ образуется светло-желтый (желтоватый) осадок бромида серебра ($AgBr$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$NaBr + AgNO_3 \rightarrow AgBr \downarrow + NaNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + Br^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgBr \downarrow + Na^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \downarrow$

3. Реакция с йодид-ионом ($I^-$):

При добавлении $AgNO_3$ к раствору $NaI$ образуется желтый осадок йодида серебра ($AgI$).

Уравнение реакции в молекулярном виде:

$NaI + AgNO_3 \rightarrow AgI \downarrow + NaNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Na^+ + I^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgI \downarrow + Na^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow$

Ответ: Качественной реакцией на галогенид-ионы является их взаимодействие с ионами серебра. При этом образуются осадки: белый творожистый $AgCl$, светло-желтый $AgBr$ и желтый $AgI$. Сокращенные ионные уравнения:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$ (белый творожистый осадок)

$Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \downarrow$ (светло-желтый осадок)

$Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow$ (желтый осадок)