Номер 4, страница 196 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 26. Свойства оксидов, кислот, оснований и солей. Глава 6. Классификация и взаимосвязь неорганических и органических веществ - номер 4, страница 196.

Условие.

4. В трёх пробирках без этикеток находятся растворы карбоната натрия, сульфата натрия, нитрата натрия. Как химическим путём распознать, какое вещество находится в каждой из пробирок?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы различить растворы карбоната натрия ($Na_2CO_3$), сульфата натрия ($Na_2SO_4$) и нитрата натрия ($NaNO_3$), необходимо провести качественные реакции на анионы: карбонат-ион ($CO_3^{2-}$), сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) и нитрат-ион ($NO_3^{-}$). Можно предложить следующий план эксперимента:

1. Пронумеруем пробирки и отберём из каждой по небольшой пробе в три отдельные лунки планшета или три чистые пробирки.

2. В каждую из трех проб добавим по несколько капель раствора хлорида бария ($BaCl_2$).

• В двух пробирках выпадет белый осадок. Это будут пробирки с карбонатом натрия и сульфатом натрия, так как карбонат бария и сульфат бария — нерастворимые соли.

  Уравнение реакции с карбонатом натрия: $Na_2CO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

  Уравнение реакции с сульфатом натрия: $Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$

• В одной из пробирок видимых изменений не произойдет. Это означает, что в ней находится раствор нитрата натрия ($NaNO_3$), так как нитрат бария и хлорид натрия являются растворимыми солями.

  $2NaNO_3 + BaCl_2 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2NaCl$ (видимых признаков реакции нет)

3. Теперь необходимо различить два белых осадка. Для этого в две пробирки, где образовался осадок, добавим раствор сильной кислоты, например, соляной кислоты ($HCl$).

• В пробирке, где осадок растворится с шипением (выделением пузырьков газа), находился карбонат натрия. Карбонат бария реагирует с кислотой, образуя растворимую соль, воду и углекислый газ.

  Уравнение реакции: $BaCO_3 \downarrow + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

• В пробирке, где осадок не растворится, находился сульфат натрия. Сульфат бария ($BaSO_4$) — осадок, нерастворимый в сильных кислотах.

  $BaSO_4 \downarrow + HCl \rightarrow$ реакция не идет

Таким образом, все три вещества будут идентифицированы.

Ответ:

Чтобы распознать вещества, следует в пробы из каждой пробирки добавить раствор хлорида бария ($BaCl_2$). В пробирке, где реакция не пойдет, находится нитрат натрия. В две пробирки, где выпал белый осадок, нужно добавить раствор соляной кислоты ($HCl$). Там, где осадок растворится с выделением газа, — карбонат натрия. Там, где осадок не растворится, — сульфат натрия.