12. Виявлення йонів у водних розчинах (§ 14)

• Назад до змісту

12.1. Запропонуйте реактиви, що дають змогу розрізнити пробірки з речовинами в кожній із наведених пар. Запишіть відповідні молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій.

а) Пара $\mathrm{HCl}$ і $\mathrm{KCl}$

Реактив: розчин натрій карбонату $\mathrm{Na_2CO_3}$. У пробірці з хлоридною кислотою спостерігається бурхливе виділення газу. У пробірці з калій хлоридом реакція не відбувається.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{2HCl + Na_2CO_3 = 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} = CO_2\uparrow + H_2O}$

б) Пара $\mathrm{KNO_3}$ і $\mathrm{K_2SO_4}$

Реактив: розчин барій хлориду $\mathrm{BaCl_2}$. У пробірці з калій сульфатом випадає білий осад, який не розчиняється в кислотах. Із калій нітратом змін немає.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{K_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4\downarrow + 2KCl}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow}$

в) Пара $\mathrm{HNO_3}$ і $\mathrm{K_2SO_4}$

Реактив: розчин барій нітрату $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. У пробірці з калій сульфатом утворюється білий кристалічний осад, а з нітратною кислотою осад не утворюється.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{K_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 = BaSO_4\downarrow + 2KNO_3}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow}$

г) Пара $\mathrm{H_2CO_3}$ і $\mathrm{K_2SO_4}$

Реактив: розчин барій хлориду $\mathrm{BaCl_2}$. У пробірці з калій сульфатом випадає нерозчинний у кислотах білий осад, а в пробірці з карбонатною кислотою осад відсутній.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{K_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4\downarrow + 2KCl}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow}$

д) Пара $\mathrm{H_2SO_4}$ і $\mathrm{K_2SO_4}$

Реактив: розчин натрій карбонату $\mathrm{Na_2CO_3}$. У пробірці із сульфатною кислотою спостерігається виділення газу. З розчином калій сульфату реакція не перебігає.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{H_2SO_4 + Na_2CO_3 = Na_2SO_4 + CO_2\uparrow + H_2O}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} = CO_2\uparrow + H_2O}$

е) Пара $\mathrm{Na_2CO_3}$ і $\mathrm{HNO_3}$

Реактив: розчин кальцій хлориду $\mathrm{CaCl_2}$. У пробірці з натрій карбонатом утворюється білий осад кальцій карбонату, а з нітратною кислотою розчин залишається прозорим.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{Na_2CO_3 + CaCl_2 = CaCO_3\downarrow + 2NaCl}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3\downarrow}$

ж) Пара $\mathrm{Na_2CO_3}$ і $\mathrm{KCl}$

Реактив: розчин хлоридної кислоти $\mathrm{HCl}$. У пробірці з натрій карбонатом бурхливо виділяється безбарвний газ, а в пробірці з калій хлоридом видимих змін немає.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ = CO_2\uparrow + H_2O}$

и) Пара $\mathrm{CaCO_3}$ і $\mathrm{CaSO_4}$

Реактив: розчин хлоридної кислоти $\mathrm{HCl}$. Білий порошок кальцій карбонату розчиняється з активним виділенням газу, тоді як кальцій сульфат із кислотою не взаємодіє.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{CaCO_3 + 2H^+ = Ca^{2+} + CO_2\uparrow + H_2O}$

к) Пара $\mathrm{HCl}$ і $\mathrm{H_2SO_4}$

Реактив: розчин барій хлориду $\mathrm{BaCl_2}$. У пробірці із сульфатною кислотою випадає важкий білий осад, нерозчинний у кислотах, а з хлоридною кислотою розчин залишається однорідним.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4\downarrow + 2HCl}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow}$

л) Пара $\mathrm{Ca(NO_3)_2}$ і $\mathrm{CaCl_2}$

Реактив: розчин аргентум(I) нітрату $\mathrm{AgNO_3}$. У пробірці з кальцій хлоридом випадає білий сирнистий осад, а з кальцій нітратом осад не утворюється.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{CaCl_2 + 2AgNO_3 = Ca(NO_3)_2 + 2AgCl\downarrow}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Ag^+ + Cl^- = AgCl\downarrow}$

м) Пара $\mathrm{MgSO_4}$ і $\mathrm{K_2CO_3}$

Реактив: розчин хлоридної кислоти $\mathrm{HCl}$. У пробірці з калій карбонатом спостерігається виділення бульбашок газу, а в пробірці з магній сульфатом ознаки реакції відсутні.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{K_2CO_3 + 2HCl = 2KCl + CO_2\uparrow + H_2O}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{CO_3^{2-} + 2H^+ = CO_2\uparrow + H_2O}$

н) Пара $\mathrm{Mg(NO_3)_2}$ і $\mathrm{KCl}$

Реактив: розчин натрій гідроксиду $\mathrm{NaOH}$. У пробірці з магній нітратом утворюється білий драглистий осад магній гідроксиду, а з калій хлоридом змін немає.

Молекулярне рівняння:
$\mathrm{Mg(NO_3)_2 + 2NaOH = Mg(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3}$

Скорочене йонно-молекулярне рівняння:
$\mathrm{Mg^{2+} + 2OH^- = Mg(OH)_2\downarrow}$

Навчальне дослідження № 10 «Розв’язування експериментальних задач»

Прочитайте опис дослідження на с. 115 підручника. Запишіть обладнання та реактиви, з якими ви працюватимете.

Обладнання: штатив із пробірками.

Реактиви: розчини $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{H_2SO_4}$, $\mathrm{NaOH}$, $\mathrm{Ca(OH)_2}$, $\mathrm{FeSO_4}$, $\mathrm{Na_2SO_3}$, $\mathrm{Na_2SiO_3}$, $\mathrm{AgNO_3}$, $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{Mg(NO_3)_2}$, індикатори (лакмус або метилоранж, фенолфталеїн), порошок $\mathrm{CaCO_3}$.

Завдання 1. Визначте необхідні реактиви та здійсніть реакції, яким відповідають наведені йонно-молекулярні рівняння.

Завдання 2. Якими хімічними реакціями можна довести якісний склад хлоридної кислоти (наявність і катіона, і аніона)? Доберіть реактиви й опишіть ознаки реакцій.