Номер 7, страница 93 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Сульфат аммония от нитрата аммония можно отличить с помощью реактива

1) $H_2SO_4$

2) $BaCl_2$

3) $NaOH$

4) $HCl$

Задача состоит в том, чтобы выбрать реагент, который позволит различить два вещества: сульфат аммония ($(NH_4)_2SO_4$) и нитрат аммония ($NH_4NO_3$).

Оба вещества являются солями, образованными катионом аммония ($NH_4^+$), но разными кислотными остатками: сульфат-анионом ($SO_4^{2-}$) и нитрат-анионом ($NO_3^{-}$). Следовательно, для их распознавания необходимо использовать качественную реакцию на один из этих анионов, которая даст различный видимый эффект.

Решение

Рассмотрим поочередно каждый из предложенных реагентов.

1) $H_2SO_4$
Серная кислота не будет вступать в видимую реакцию ни с сульфатом аммония (так как они содержат одноименный сульфат-анион), ни с нитратом аммония (реакция обмена не приведет к образованию осадка, газа или слабого электролита). Таким образом, этот реагент не подходит.

2) $BaCl_2$
Хлорид бария является качественным реагентом на сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$), так как ионы бария ($Ba^{2+}$) образуют с ними нерастворимый в воде и кислотах белый осадок сульфата бария ($BaSO_4$).
- При добавлении раствора хлорида бария к раствору сульфата аммония произойдет реакция с образованием белого осадка. Молекулярное уравнение:
$(NH_4)_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NH_4Cl$
Сокращенное ионное уравнение:
$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$
- При добавлении раствора хлорида бария к раствору нитрата аммония видимых изменений не произойдет, так как все продукты реакции (нитрат бария и хлорид аммония) хорошо растворимы в воде.
$2NH_4NO_3 + BaCl_2 \nrightarrow$
Следовательно, этот реагент позволяет четко различить два вещества.

3) $NaOH$
Гидроксид натрия является щелочью и качественным реагентом на ионы аммония ($NH_4^+$). При реакции щелочи с солями аммония, особенно при нагревании, выделяется газообразный аммиак ($NH_3$) с характерным резким запахом.
$(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \xrightarrow{\Delta} Na_2SO_4 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$
$NH_4NO_3 + NaOH \xrightarrow{\Delta} NaNO_3 + NH_3 \uparrow + H_2O$
Так как оба исходных вещества содержат ион аммония, реакция будет протекать в обоих случаях одинаково (с выделением газа). Следовательно, гидроксид натрия не поможет их различить.

4) $HCl$
Соляная кислота, как сильная кислота, не будет давать видимых признаков реакции ни с одним из данных веществ, так как в результате возможного обмена не образуются ни осадки, ни газы, ни слабые электролиты.

Вывод: Единственный реагент из списка, который дает разный наблюдаемый эффект с сульфатом и нитратом аммония, — это хлорид бария.

Ответ: 2) $BaCl_2$