Номер 730, страница 121 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

730. В четырёх пробирках находятся водные растворы нитрата, хлорида, фосфата натрия и аммиака с массовой долей каждого 5 %. С помощью какого одного дополнительного реактива можно распознать, какое вещество содержится в какой пробирке? Кратко поясните ход предлагаемого вами анализа. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Дано:

Водные растворы: нитрат натрия ($NaNO_3$), хлорид натрия ($NaCl$), фосфат натрия ($Na_3PO_4$), водный раствор аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$).

Массовая доля ($\omega$) каждого вещества = 5%.

Найти:

Один реактив для распознавания всех веществ, пояснить ход анализа и написать уравнения реакций.

Решение:

Для распознавания всех четырёх веществ можно использовать один дополнительный реактив — раствор нитрата серебра ($AgNO_3$).

Ход анализа заключается в добавлении в каждую из четырёх пробирок по несколько капель раствора нитрата серебра. Наблюдаемые отличия позволят идентифицировать каждый раствор:

- В пробирке с хлоридом натрия ($NaCl$) выпадет белый творожистый осадок.

- В пробирке с фосфатом натрия ($Na_3PO_4$) выпадет жёлтый осадок.

- В пробирке с раствором аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$) не будет устойчивого осадка из-за образования растворимого комплекса. Возможно появление запаха аммиака.

- В пробирке с нитратом натрия ($NaNO_3$) не произойдет видимых изменений.

Уравнения соответствующих реакций:

Реакция с хлоридом натрия ($NaCl$):

Молекулярное уравнение:

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$

Ионно-молекулярное уравнение:

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

Реакция с фосфатом натрия ($Na_3PO_4$):

Молекулярное уравнение:

$Na_3PO_4 + 3AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow + 3NaNO_3$

Ионно-молекулярное уравнение:

$3Ag^+ + PO_4^{3-} \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow$

Реакция с раствором аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$):

Молекулярное уравнение:

$AgNO_3 + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow [Ag(NH_3)_2]NO_3 + 2H_2O$

Ионно-молекулярное уравнение:

$Ag^+ + 2NH_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]^+$

Реакция с нитратом натрия ($NaNO_3$):

Реакция не протекает.

Ответ: Для распознавания растворов можно использовать раствор нитрата серебра ($AgNO_3$). При его добавлении к хлориду натрия выпадет белый осадок $AgCl$, к фосфату натрия — жёлтый осадок $Ag_3PO_4$, с раствором аммиака не будет устойчивого осадка (образуется растворимый комплекс $[Ag(NH_3)_2]^+$), а с нитратом натрия видимых изменений не произойдет.