Номер 6, страница 86 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Укажите формулу реактива, с помощью которого можно различить хлорид кальция $CaCl_2$ и нитрат кальция $Ca(NO_3)_2$.

1) $NaOH$

2) $BaSO_4$

3) $AgNO_3$

4) $HCl$

Решение

Для того чтобы различить два раствора солей, хлорид кальция ($CaCl_2$) и нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$), необходимо найти вещество (реактив), которое будет по-разному взаимодействовать с ними, давая видимый эффект (осадок, газ, изменение цвета) в одном случае и не давая его в другом.

Обе соли содержат одинаковый катион — ион кальция ($Ca^{2+}$). Поэтому реактив на катион кальция не поможет их различить. Различие заключается в анионах: хлорид-ион ($Cl^−$) и нитрат-ион ($NO_3^−$). Следовательно, нужен реактив на один из этих анионов.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) NaOH (гидроксид натрия) — является щелочью. При добавлении к обоим растворам будет реагировать с ионом кальция, образуя в обоих случаях малорастворимый осадок гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$).
$CaCl_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2\downarrow + 2NaCl$
$Ca(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$
Так как в обеих пробирках будет наблюдаться одинаковое явление (выпадение белого осадка), этот реактив не подходит для различения.

2) BaSO_4 (сульфат бария) — это нерастворимая в воде соль. В качестве реагента для проведения реакции в растворе она использоваться не может, так как сама является осадком и не будет диссоциировать на ионы.

3) AgNO_3 (нитрат серебра) — это качественный реактив на хлорид-ионы. При взаимодействии с хлоридом кальция он образует белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$), который нерастворим в воде и кислотах.
Уравнение реакции:
$CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl\downarrow + Ca(NO_3)_2$
При добавлении нитрата серебра к раствору нитрата кальция реакция ионного обмена не пойдет, так как все возможные продукты растворимы, и видимых изменений не произойдет.
$Ca(NO_3)_2 + AgNO_3 \rightarrow$ реакция не идет.
Таким образом, нитрат серебра позволяет однозначно различить эти два вещества.

4) HCl (соляная кислота) — содержит хлорид-ионы, как и хлорид кальция. При добавлении к раствору хлорида кальция реакция не пойдет. При добавлении к нитрату кальция также не будет видимых признаков реакции, так как все продукты ($CaCl_2$ и $HNO_3$) растворимы.

Таким образом, для различения растворов хлорида кальция и нитрата кальция следует использовать нитрат серебра. В пробирке с хлоридом кальция выпадет белый творожистый осадок, а в пробирке с нитратом кальция видимых изменений не произойдет.

Ответ: 3) AgNO_3