Номер 767, страница 136 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

767. Укажите, какие из перечисленных анионов могут быть использованы для качественного обнаружения катионов бария в растворе: $Br^{-}$, $I^{-}$, $SO_4^{2-}$, $CO_3^{2-}$. Составьте ионные и молекулярные уравнения соответствующих химических реакций.

Для качественного обнаружения катионов бария ($Ba^{2+}$) в растворе используют анионы, которые образуют с ним нерастворимые или малорастворимые соединения (осадки), имеющие характерный внешний вид. Для определения подходящих анионов из предложенного списка ($Br^{-}$, $I^{-}$, $SO_4^{2-}$, $CO_3^{2-}$) воспользуемся таблицей растворимости.

• Соли бария с анионами $Br^{-}$ (бромид бария $BaBr_2$) и $I^{-}$ (иодид бария $BaI_2$) хорошо растворимы в воде, поэтому реакции с этими анионами не приводят к образованию осадка и не могут быть использованы для качественного обнаружения $Ba^{2+}$.
• Анион $SO_4^{2-}$ образует с катионом $Ba^{2+}$ нерастворимый сульфат бария ($BaSO_4$) — белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах. Это классическая качественная реакция на ион бария.
• Анион $CO_3^{2-}$ образует с катионом $Ba^{2+}$ нерастворимый карбонат бария ($BaCO_3$) — белый аморфный осадок, который, в отличие от сульфата бария, растворяется в сильных кислотах. Этот анион также можно использовать.

Таким образом, для качественного обнаружения катионов бария могут быть использованы анионы $SO_4^{2-}$ и $CO_3^{2-}$.

Реакция с сульфат-ионом ($SO_4^{2-}$)

При взаимодействии раствора любой растворимой соли бария (например, хлорида бария $BaCl_2$) с раствором, содержащим сульфат-ионы (например, серной кислотой $H_2SO_4$ или сульфатом натрия $Na_2SO_4$), образуется белый осадок сульфата бария.

Молекулярное уравнение:

$BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$. Ионные уравнения: $Ba^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$; $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$.

Реакция с карбонат-ионом ($CO_3^{2-}$)

При взаимодействии раствора соли бария с раствором, содержащим карбонат-ионы (например, с карбонатом натрия $Na_2CO_3$), образуется белый осадок карбоната бария.

Молекулярное уравнение:

$Ba(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + 2NO_3^{-} + 2Na^{+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2Na^{+} + 2NO_3^{-}$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Ba(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$. Ионные уравнения: $Ba^{2+} + 2NO_3^{-} + 2Na^{+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2Na^{+} + 2NO_3^{-}$; $Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow$.