Номер 8, страница 166 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Реактивом на карбонат-ион $CO_3^{2-}$ служит

1) гидроксид натрия

2) нитрат серебра

3) соляная кислота

4) хлорид кальция

Качественной (характерной) реакцией на карбонат-ион ($CO_3^{2-}$) является его взаимодействие с сильными кислотами. В результате этой реакции образуется слабая и неустойчивая угольная кислота ($H_2CO_3$), которая тут же разлагается на воду и углекислый газ ($CO_2$). Выделение пузырьков газа (вскипание, шипение) является визуальным подтверждением присутствия карбонат-ионов в растворе.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) гидроксид натрия
Гидроксид натрия ($NaOH$) является сильным основанием (щелочью). При его добавлении к раствору, содержащему карбонат-ионы (например, к раствору карбоната натрия $Na_2CO_3$), видимых признаков реакции не будет.

2) нитрат серебра
Нитрат серебра ($AgNO_3$) реагирует с карбонат-ионами с образованием белого осадка карбоната серебра: $2Ag^+ + CO_3^{2-} \rightarrow Ag_2CO_3 \downarrow$. Однако эта реакция не является специфичной, так как ионы серебра $Ag^+$ образуют осадки со многими другими анионами (хлоридами, сульфитами, фосфатами), что может привести к неверному выводу.

3) соляная кислота
Соляная кислота ($HCl$) — сильная кислота. Она вступает в реакцию с карбонат-ионами, что приводит к выделению углекислого газа. Это и есть качественная реакция на карбонат-ион.
Уравнение реакции в полном ионном виде (на примере карбоната натрия):
$2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2 \uparrow$
Сокращенное ионное уравнение:
$CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$
Наблюдаемое выделение газа является однозначным признаком присутствия карбонат-ионов.

4) хлорид кальция
Хлорид кальция ($CaCl_2$) также реагирует с карбонат-ионами, образуя белый осадок карбоната кальция: $Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$. Подобно нитрату серебра, этот реагент не является полностью специфичным, так как ионы кальция $Ca^{2+}$ могут образовывать осадки и с другими анионами (например, сульфитами, фосфатами, силикатами).

Таким образом, наиболее надежным и общепринятым реактивом на карбонат-ион является сильная кислота, например, соляная кислота.

Ответ: 3) соляная кислота.