Номер 4, страница 38 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Кальциевая селитра: $\text{Ca}(\text{NO}_3)_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{NO}_3^-$

Суперфосфат (предполагается, что содержит монокальцийфосфат и сульфат кальция):

$\text{Ca}(\text{H}_2\text{PO}_4)_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{H}_2\text{PO}_4^-$

$\text{CaSO}_4 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + \text{SO}_4^{2-}$

Сульфат аммония: $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{NH}_4^+ + \text{SO}_4^{2-}$

Аммиачная селитра: $\text{NH}_4\text{NO}_3 \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{NO}_3^-$

Для определения удобрений используем следующую стратегию:

1. Обнаружение ионов аммония ($\text{NH}_4^+$): К каждой пробирке добавляем раствор гидроксида кальция ($\text{Ca}(\text{OH})_2$) и нагреваем. Наличие запаха аммиака указывает на присутствие ионов аммония. Таким образом, будут определены пробирки с сульфатом аммония и аммиачной селитрой.
2. Различение сульфата аммония и аммиачной селитры: К пробиркам, содержащим ионы аммония, добавляем раствор хлорида бария ($\text{BaCl}_2$). Образование белого осадка ($\text{BaSO}_4$) указывает на присутствие сульфат-ионов, а значит, на сульфат аммония. Пробирка без осадка содержит аммиачную селитру.
3. Различение суперфосфата и кальциевой селитры: К оставшимся двум пробиркам (не содержащим ионы аммония) добавляем раствор нитрата серебра ($\text{AgNO}_3$). Образование желтого осадка ($\text{Ag}_3\text{PO}_4$) указывает на присутствие фосфат-ионов, характерных для суперфосфата. Пробирка без осадка содержит кальциевую селитру. (Также можно использовать карбонат натрия для определения $\text{Ca}^{2+}$ в обеих, но фосфат-ион уникален для суперфосфата среди данных).

Реакция 1: Определение ионов аммония ($\text{NH}_4^+$) с гидроксидом кальция при нагревании.

Молекулярное: $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 (\text{aq}) + \text{Ca}(\text{OH})_2 (\text{aq}) \xrightarrow{\Delta} \text{CaSO}_4 (\text{aq}) + 2\text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} (\text{l})$

Полное ионное: $2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + \text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{\Delta} \text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) + 2\text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} (\text{l})$

Сокращенное ионное: $\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{OH}^- (\text{aq}) \xrightarrow{\Delta} \text{NH}_3 (\text{g}) \uparrow + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$

Реакция 2: Определение сульфат-ионов ($\text{SO}_4^{2-}$) с хлоридом бария.

Молекулярное: $\text{BaCl}_2 (\text{aq}) + (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NH}_4\text{Cl} (\text{aq})$

Полное ионное: $\text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq}) + 2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NH}_4^+ (\text{aq}) + 2\text{Cl}^- (\text{aq})$

Сокращенное ионное: $\text{Ba}^{2+} (\text{aq}) + \text{SO}_4^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{BaSO}_4 (\text{s}) \downarrow$

Реакция 3: Определение фосфат-ионов ($\text{PO}_4^{3-}$), образующихся из $\text{H}_2\text{PO}_4^-$, с нитратом серебра.

Молекулярное: $3\text{AgNO}_3 (\text{aq}) + \text{Na}_3\text{PO}_4 (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow + 3\text{NaNO}_3 (\text{aq})$ (используется как представитель фосфат-иона)

Полное ионное: $3\text{Ag}^+ (\text{aq}) + 3\text{NO}_3^- (\text{aq}) + 3\text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{PO}_4^{3-} (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow + 3\text{Na}^+ (\text{aq}) + 3\text{NO}_3^- (\text{aq})$

Сокращенное ионное: $3\text{Ag}^+ (\text{aq}) + \text{PO}_4^{3-} (\text{aq}) \rightarrow \text{Ag}_3\text{PO}_4 (\text{s}) \downarrow$

Реакция 4: Определение ионов кальция ($\text{Ca}^{2+}$) с карбонатом натрия.

Молекулярное: $\text{Ca}(\text{NO}_3)_2 (\text{aq}) + \text{Na}_2\text{CO}_3 (\text{aq}) \rightarrow \text{CaCO}_3 (\text{s}) \downarrow + 2\text{NaNO}_3 (\text{aq})$

Полное ионное: $\text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq}) + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + \text{CO}_3^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{CaCO}_3 (\text{s}) \downarrow + 2\text{Na}^+ (\text{aq}) + 2\text{NO}_3^- (\text{aq})$

Сокращенное ионное: $\text{Ca}^{2+} (\text{aq}) + \text{CO}_3^{2-} (\text{aq}) \rightarrow \text{CaCO}_3 (\text{s}) \downarrow$

Проведенный анализ и предполагаемые результаты реакций убедительно демонстрируют, что распознавание различных удобрений возможно путем проведения качественных реакций на ионы, входящие в их состав. Каждый тип удобрения содержит уникальный набор ионов или их комбинаций, которые вступают в характерные реакции с определенными реагентами (образование осадков, выделение газов, изменение цвета), позволяя однозначно идентифицировать вещество. Таким образом, качественные реакции являются эффективным методом для дифференциации удобрений.