Номер 14, страница 106 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Получаемая после сгорания растений зола содержит карбонат и сульфат калия. Как можно обнаружить присутствие этих солей в золе? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Решение

Для обнаружения карбоната калия ($K_2CO_3$) и сульфата калия ($K_2SO_4$) в золе необходимо провести качественные реакции на соответствующие анионы: карбонат-ион ($CO_3^{2-}$) и сульфат-ион ($SO_4^{2-}$). Для этого золу сначала растворяют в воде и фильтруют, чтобы избавиться от нерастворимых примесей. Полученный прозрачный раствор (фильтрат) делят на две части для проведения двух независимых тестов.

Обнаружение карбоната калия

В первую пробирку с фильтратом добавляют раствор сильной кислоты, например, соляной ($HCl$) или серной ($H_2SO_4$). При наличии в растворе карбонат-ионов произойдет реакция, сопровождающаяся бурным выделением пузырьков бесцветного газа без запаха — углекислого газа ($CO_2$). Это явление называют "вскипанием".

Уравнение реакции, доказывающее наличие карбонат-ионов:
$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Ответ: Присутствие карбоната калия можно обнаружить по выделению углекислого газа при добавлении к водному раствору золы сильной кислоты. Уравнение реакции: $K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow$.

Обнаружение сульфата калия

Во вторую пробирку с фильтратом добавляют реагент на сульфат-ион — раствор растворимой соли бария, например, хлорида бария ($BaCl_2$). Важно предварительно удалить из раствора карбонат-ионы, так как они тоже образуют с ионами бария белый осадок ($BaCO_3$) и будут мешать определению. Для этого в пробирку сначала добавляют соляную кислоту до прекращения выделения газа. После этого добавление раствора хлорида бария в присутствии сульфат-ионов приведет к выпадению белого мелкокристаллического осадка сульфата бария ($BaSO_4$). Этот осадок не растворяется в кислотах, что является подтверждающим тестом.

Уравнение реакции, доказывающее наличие сульфат-ионов:
$K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KCl$

Ответ: Присутствие сульфата калия можно обнаружить по образованию белого осадка, нерастворимого в кислотах, при добавлении раствора соли бария в предварительно подкисленный водный раствор золы. Уравнение реакции: $K_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KCl$.