Номер 6, страница 92 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Укажите формулу реактива, с помощью которого можно различить хлорид бария $BaCl_2$ и хлорида натрия $NaCl$.

1) $K_2SO_4$

2) $H_2O$

3) $HCl$

4) $AgNO_3$

Дано:

Два вещества для распознавания: хлорид бария ($BaCl_2$) и хлорид натрия ($NaCl$).

Список возможных реактивов: 1) $K_2SO_4$, 2) $H_2O$, 3) $HCl$, 4) $AgNO_3$.

Найти:

Формулу реактива из предложенного списка, с помощью которого можно различить растворы хлорида бария и хлорида натрия.

Решение:

Чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет вступать в реакцию только с одним из них с видимым признаком (образование осадка, выделение газа, изменение цвета) или давать разные видимые признаки реакции с обоими веществами.

Обе соли, хлорид бария и хлорид натрия, являются растворимыми в воде и в растворе диссоциируют на ионы:

$BaCl_2 \leftrightarrow Ba^{2+} + 2Cl^-$

$NaCl \leftrightarrow Na^+ + Cl^-$

Так как анион у них одинаковый ($Cl^-$), задача сводится к различению катионов: иона бария ($Ba^{2+}$) и иона натрия ($Na^+$).

Проанализируем каждый из предложенных реактивов:

1) K₂SO₄

При добавлении сульфата калия к раствору хлорида бария происходит реакция ионного обмена с образованием белого нерастворимого осадка сульфата бария ($BaSO_4$). Это является качественной реакцией на ион бария $Ba^{2+}$.

Молекулярное уравнение: $BaCl_2 + K_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2KCl$

Краткое ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

При добавлении сульфата калия к раствору хлорида натрия реакция ионного обмена не приводит к образованию осадка, так как все возможные продукты ($Na_2SO_4$ и $KCl$) хорошо растворимы в воде. Видимых изменений не происходит.

$2NaCl + K_2SO_4 \rightarrow$ реакция не идет.

Таким образом, сульфат калия позволяет однозначно различить эти два раствора. Этот вариант подходит.

2) H₂O

Обе соли хорошо растворяются в воде, образуя бесцветные прозрачные растворы. Поэтому вода не может служить реактивом для их различения.

3) HCl

Соляная кислота содержит те же хлорид-ионы, что и исходные соли. Реакции ионного обмена не произойдут ни с $BaCl_2$, ни с $NaCl$, так как не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита. Видимых изменений наблюдаться не будет.

4) AgNO₃

Нитрат серебра является качественным реактивом на хлорид-ион ($Cl^-$). Так как обе соли содержат хлорид-ионы, в обоих случаях будет наблюдаться одна и та же реакция – выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра ($AgCl$).

$BaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ba(NO_3)_2$

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

Поскольку в обеих пробирках будет наблюдаться одинаковый результат, различить с помощью нитрата серебра эти два вещества невозможно.

Вывод: единственным подходящим реактивом из списка, который дает разный видимый результат при взаимодействии с хлоридом бария и хлоридом натрия, является сульфат калия ($K_2SO_4$).

Ответ: 1) K₂SO₄