ГДЗ по химии, 11 класс, Еремин, номер p215.1: Практические работы

Нам даны три пробирки с растворами: Na₂CO₃, BaCl₂ и Ca(OH)₂. Наша задача — определить, где какой раствор находится.

План действий:

• Используем кислоту (например, соляную или серную) для выявления карбоната.
• Используем сульфат-ионы (SO2-4) для различения бария и кальция.

Ход работы:

1. Отберём по капле из каждой пробирки в отдельные чистые пробирки и добавим разбавленную соляную кислоту HCl.
   • Если наблюдается бурное выделение газа (CO₂), то это карбонат натрия . Уравнение реакции: Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+H₂O+CO₂↑
   • Если видимых изменений нет, то это либо хлорид бария, либо гидроксид кальция (реакция нейтрализации протекает без внешних признаков).
2. Теперь нужно различить оставшиеся два раствора: BaCl₂ и Ca(OH)₂. Добавим к ним раствор серной кислоты H₂SO₄ или раствор сульфата натрия Na₂SO₄.
   • Выпадение белого осадка указывает на наличие ионов бария. Это хлорид бария . BaCl₂+H₂SO₄→BaSO₄↓+2HCl Или с сульфатом натрия: BaCl₂+Na₂SO₄→BaSO₄↓+2NaCl
   • Если при добавлении сульфата натрия выпадает белый осадок, но он менее плотный или реакция идёт медленнее, стоит проверить на кальций. Однако более надежный способ для гидроксида кальция — пропускание углекислого газа или использование индикатора. Но так как у нас уже есть кислота, давайте используем другой подход для оставшихся двух. Если мы использовали HCl на первом этапе, то для различения BaCl₂ и Ca(OH)₂ лучше взять раствор карбоната натрия Na₂CO₃ (который мы уже нашли!).
3. Добавим найденный раствор Na₂CO₃ к двум оставшимся пробиркам.
   • Выпадение белого осадка карбоната бария свидетельствует о том, что в пробирке был хлорид бария . BaCl₂+Na₂CO₃→BaCO₃↓+2NaCl
   • Выпадение белого осадка карбоната кальция свидетельствует о том, что в пробирке был гидроксид кальция . Ca(OH)₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2H₂O
   Примечание: Оба дают белый осадок. Чтобы их точно различить, можно использовать тот факт, что гидроксид кальция является основанием. Можно добавить фенолфталеин. В исходном растворе Ca(OH)₂ среда щелочная, индикатор станет малиновым. В BaCl₂ среда нейтральная, индикатор останется бесцветным. А в Na₂CO₃ тоже щелочная среда (из-за гидролиза), поэтому фенолфталеин также окрасится в малиновый цвет. Значит, сначала определяем карбонат по газу с кислотой. Затем среди двух оставшихся (BaCl₂ и Ca(OH)₂) добавляем фенолфталеин: там, где раствор покраснел — это гидроксид кальция , где остался бесцветным — хлорид бария .

Нам даны три раствора: Al₂(SO₄)₃, AlCl₃ и NaCl. Все они содержат разные комбинации ионов. Катионы: Al³⁺ и Na⁺. Анионы: SO2-4 и Cl^-.

План действий:

• Определим наличие ионов алюминия Al³⁺ с помощью избытка щёлочи.
• Различим сульфат-ионы и хлорид-ионы с помощью нитрата серебра и хлорида бария.

Ход работы:

1. Отберём по капле каждого раствора и добавим раствор гидроксида натрия NaOH до избытка.
   • Если образуется белый студенистый осадок, который затем растворяется в избытке щёлочи, то в пробирке находится соль алюминия (Al₂(SO₄)₃ или AlCl₃). Реакции: Al³⁺+3OH^-→Al(OH)₃↓ Al(OH)₃+OH^-→[Al(OH)₄]^-
   • Если никаких изменений не происходит (осадок не выпадает), то это хлорид натрия (NaCl), так как гидроксид натрия с ним не реагирует.
2. Теперь у нас осталось две пробирки с солями алюминия: сульфат и хлорид. Нужно различить анионы SO2-4 и Cl^-. Возьмём новые порции этих двух растворов и добавим раствор нитрата серебра AgNO₃.
   • Выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра указывает на присутствие ионов хлора. Следовательно, это хлорид алюминия . AlCl₃+3AgNO₃→3AgCl↓+Al(NO₃)₃
   • Если осадок не выпадает или выпадает очень мало (сульфат серебра малорастворим, но в разбавленных растворах может не давать явного осадка сразу, либо осадок будет отличаться от AgCl), то это сульфат алюминия . Для уверенности можно провести реакцию на сульфат-ионы с хлоридом бария BaCl₂.
3. Подтверждение для сульфата алюминия: к третьей пробе предполагаемого сульфата добавим раствор BaCl₂. Выпадение белого осадка сульфата бария подтверждает наличие сульфат-иона. Al₂(SO₄)₃+3BaCl₂→3BaSO₄↓+2AlCl₃