Номер 722, страница 120 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

722. В трёх пробирках без надписей находятся растворы карбоната калия, нитрата серебра, сульфата натрия. С помощью каких веществ можно определить, в какой из пробирок находится каждая из солей? Приведите соответствующие молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения.

Решение

Чтобы определить, в какой из пробирок находится каждая из солей, можно использовать раствор сильной кислоты, например, соляной кислоты ($HCl$). Для этого нужно из каждой пробирки отобрать пробы в три чистые пробирки и добавить в каждую по несколько капель раствора $HCl$. По результатам наблюдений можно будет однозначно идентифицировать каждое вещество.

1. Определение карбоната калия ($K_2CO_3$)

В пробирке, содержащей раствор карбоната калия, при добавлении соляной кислоты будет наблюдаться выделение бесцветного газа без запаха — это углекислый газ ($CO_2$). Данная реакция является качественной на карбонат-ион ($CO_3^{2-}$).

Молекулярное уравнение реакции:

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2K^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + H_2O + CO_2 \uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Пробирка, в которой при добавлении соляной кислоты происходит выделение газа, содержит карбонат калия.

2. Определение нитрата серебра ($AgNO_3$)

В пробирке с раствором нитрата серебра при добавлении соляной кислоты будет образовываться белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$). Это качественная реакция на ион серебра ($Ag^+$), который взаимодействует с хлорид-ионами ($Cl^-$) из кислоты.

Молекулярное уравнение реакции:

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Ag^+ + NO_3^- + H^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow + H^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$

Ответ: Пробирка, в которой при добавлении соляной кислоты выпадает белый осадок, содержит нитрат серебра.

3. Определение сульфата натрия ($Na_2SO_4$)

В пробирке с раствором сульфата натрия при добавлении соляной кислоты никаких видимых изменений не произойдет, так как эти вещества не вступают в реакцию ионного обмена (не образуется осадок, газ или слабый электролит).

$Na_2SO_4 + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}$

Ответ: Пробирка, в которой при добавлении соляной кислоты нет видимых признаков реакции, содержит сульфат натрия.