Вправи: 93

93. Чи можна виявити сульфат-іони, карбонат-іони в розчині, використавши розчин аргентум нітрату? Відповідь обґрунтуйте.

Так: продукти реакцій арґентум(І) сульфат є малорозчинною речовиною, а арґентум(І) карбонат – нерозчинною.

Рівняння реакцій:

2AgNO₃ + K₂SO₄ $\to$ Ag₂SO₄$\downarrow$ + 2KNO₃

2Ag⁺ + 2NO₃^– + 2K⁺ + SO₄^2– $\to$ Ag₂SO₄$\downarrow$ + 2K⁺ + 2NO₃^–

2Ag⁺ + SO₄^2– $\to$ Ag₂SO₄$\downarrow$

2AgNO₃ + Na₂CO₃ $\to$ Ag₂CO₃$\downarrow$ + 2NaNO₃

2Ag⁺ + 2NO₃^– + 2Na⁺ + CO₃^2– $\to$ Ag₂CO₃$\downarrow$ + 2Na⁺ + 2NO₃^–

2Ag⁺ + CO₃^2– $\to$ Ag₂CO₃$\downarrow$

Практична робота № 2

Тема: Розв’язування експериментальних задач

Обладнання і реактиви: 1–й варіант – розбавлена сульфатна кислота Н₂SO₄, розчин натрій гідроксиду NаОН, порошок калій нітрату КNO₃, порошок натрій карбонату Nа₂СO₃, порошок кальцій карбонату СаСO₃, розчин натрій хлориду NaCl, розчин магній хлориду МgСl,

розчин цинк сульфату ZnSO₄, розчин натрій карбонату Nа₂СO₃, розчин натрій ортофосфату Nа₃РO₄.

2–й варіант – розбавлена сульфатна кислота Н₂SO₄, розчин натрій гідроксиду NаОН, порошок натрій нітрату NаNO₃, порошок магній

карбонату МgСO₃, порошок барій сульфату ВаSO₃, розчин калій нітрату, КNO₃ розчин барій хлориду ВаСl₂, розчин алюміній сульфату Аl₂(SO₄)₃, розчин калій карбонату К₂СO₃, розчин калій йодиду КІ.

ВАРІАНТ 1

Завдання № 1. Розпізнавання твердих сполук

У трьох довільно пронумерованих пробірках містяться білі порошки калій нітрату, натрій карбонату і кальцій карбонату. Визначте вміст кожної пробірки.

1. До кожної пробірки слід додати розчин сульфатної кислоти.

2. В пробірці з калій нітратом окрім розчинення порошку, видимих змін не відбуватиметься, оскільки утворені калій сульфат та нітратна кислота є прозорими, безбарвними речовинами:

H₂SO₄ + 2KNO₃ $\leftrightarrow$ 2HNО₃ + K₂SO₄

3. В пробірці з натрій карбонатом утворюватиметься карбонатна кислота, яка є нестійкою. Вона одразу ж розкладатиметься

на воду та карбон(ІV) оксид, безбарвні бульбашки якого можна побачити у пробірці:

H₂SO₄ + Na₂CO₃ $\to$ Na₂SO₄ + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + SO₄^2– + 2Na⁺ + CO₃^2– $\to$ 2Na⁺ + SO₄^2– + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + CO₃^2– $\to$ H₂O + CO₂$\uparrow$

4. В пробірці з кальцій карбонатом також будуть виділятися бульбашки карбон(ІV) оксиду, а також з ’явиться помутніння – малорозчинний кальцій сульфат:

Н₂SO₄ + СаС0₃ $\to$ CaSO₄$\downarrow$ + H₂O + CO₂$\uparrow$

Завдання №2. Розпізнавання розчинів сполук

У трьох довільно пронумерованих пробірках містяться безбарвні розчини натрій хлориду, магній хлориду і цинк сульфату. Визначте вміст кожної пробірки.

1. До кожної пробірки слід додати розчин натрій гідроксиду.

2. В пробірці з розчином натрій хлориду змін не відбуватиметься.

3. В пробірці з магній хлоридом – з ’явиться помутніння внаслідок утворення малорозчинного магній гідроксиду:

MgCl₂ + 2NaOH $\to$ Mg(OH)₂$\downarrow$ + 2NaCl

Mg²⁺ + 2Cl^– + 2Na⁺ + 2OH^– $\to$ Mg(OH)₂$\downarrow$ + 2Na⁺ + 2Cl^–

Mg²⁺ + 2OH^– $\to$ Mg(OH)₂$\downarrow$

4. В пробірці з цинк сульфатом з’ явиться білий осад внаслідок утворення нерозчинного цинк гідроксиду.

ZnCl₂ + 2NaOH $\to$ Zn(OH)₂$\downarrow$ + 2NaCl

Zn²⁺ + 2Cl^– + 2Na⁺ + 2OH^– $\to$ Zn(OH)₂$\downarrow$ + 2Na⁺ + 2Cl^–

Zn²⁺ + 2OH^– $\to$ Zn(OH)₂$\downarrow$

Завдання № 3. Розпізнавання йонів у розчині

У виданому розчині містяться дві солі Натрію — карбонат і ортофосфат. Доведіть наявність у ньому аніонів СО₃^2– та РО₄^3–.

1. Для виявлення карбонат–йонів до досліджуваних розчинів слід додати розбавлену сульфатну кислоту. У пробірці з розчином натрій карбонату з ’являться бульбашки безбарвного газу, що не має запаху. Рівняння реакції:

H₂SO₄ + Na₂CO₃ $\leftrightarrow$ Na₂SO₄ + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + SO₄^2– + 2Na⁺ CO₃^2– $\leftrightarrow$ 2Na⁺ + SO₄^2– + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H+ + CO₃^2– $\leftrightarrow$ H₂O + CO₂$\uparrow$

2. Для виявлення ортофосфат–йонів слід замовити в учителя додатковий реактив – розчин арґентум(І) нітрату. За додавання до вмісту пробірок арґентум(І) нітрату, в пробірці, що містить розчин з ортофосфат–йонами, з ’являється осад яскраво–жовтого кольору.

Рівняння реакції:

Na₃PO₄ + 3AgNO₃ $\to$ Ag₃PO₄$\downarrow$ + 3NaNO₃

3Na⁺ + PO₄^3– + 3Ag⁺ + 3NO₃^– $\to$ Ag₃PO₄$\downarrow$ + 3Na⁺ + 3NO₃^–

PO₄^3– + 3Ag⁺ $\to$ Ag₃PO₄$\downarrow$

ВАРІАНТ 2

Завдання №1. Розпізнавання твердих сполук

У трьох довільно пронумерованих пробірках містяться білі порошки натрій нітрату, магній карбонату і барій сульфату. Визначте вміст кожної пробірки.

1. До кожної пробірки слід додати розчин сульфатної кислоти.

2. В пробірці з натрій нітратом окрім розчинення порошку, видимих змін не відбуватиметься, оскільки утворені натрій сульфат та нітратна кислота є прозорими, безбарвними речовинами:

Н₂SО₄ + 2NaNO₃ $\leftrightarrow$ 2НNO₃ + Na₂SO₄

3. В пробірці з магній карбонатом утворюватиметься карбонатна кислота, яка є нестійкою. Вона одразу ж розкладатиметься на воду та карбон(ІV) оксид, безбарвні бульбашки якого можна побачити

у пробірці:

H₂SO₄ + MgCO₃ $\to$ MgSO₄ + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + SO₄^2– + Mg²⁺ + CO₃^2– $\to$ Mg²⁺ + SO₄^2– + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + CO₃^2– $\to$ H₂O + CO₂$\uparrow$

4. В пробірці з барій сульфатом залишиться осад – кристали барій сульфату не розчиняться у сульфатній кислоті.

Завдання № 2. Розпізнавання розчинів сполук

У трьох довільно пронумерованих пробірках містяться безбарвні розчини калій нітрату, барій хлориду, алюміній сульфату. Визначте вміст кожної пробірки.

1. До кожної пробірки слід додати розчин сульфатної кислоти.

2. В пробірках з розчинами калій нітрату та алюміній сульфату змін не відбуватиметься.

3. В пробірці з барій хлоридом – з ’явиться білий кристалічний осад внаслідок утворення нерозчинного барій сульфату:

BaCl₂ + H₂SO₄ $\to$ BaSO₄$\downarrow$ + 2HCl

Ba²⁺ + 2Cl^– + 2H⁺ + SO₄^2– $\to$ BaSO₄$\downarrow$ + 2H⁺ + 2Cl^–

Ba²⁺ + SO₄^2– $\to$ BaSO₄$\downarrow$

4. До вмісту пробірок, в яких не відбувалося видимих змін, слід додати розчин натрій гідроксиду. В пробірці з алюміній сульфатом з’явиться осад у вигляді безбарвних кристалів внаслідок

утворення нерозчинного алюміній гідроксиду.

Аl₂(SO₄)₃ + 6NаОН $\to$ 2Аl(ОН)₃$\downarrow$ + ЗNа₂SO₄

2А³⁺+ ЗSO₄^2–+ 6Na⁺ +60Н^– $\to$ 2Аl(ОН)₃$\downarrow$ + 6Na⁺ + 3SO₄^2–

Аl³⁺+ ЗОН^– $\to$ Аl(OН)₃$\downarrow$

Завдання № 3. Розпізнавання йонів у розчині

У виданому розчині містяться дві солі Калію — карбонат і йодид. Доведіть наявність у ньому аніонів СО₃^2– та І^–.

1. Для виявлення карбонат–йонів до досліджуваних розчинів слід додати розбавлену сульфатну кислоту. У пробірці 3 розчином калій карбонату з ’являться бульбашки безбарвного газу, що не має

запаху. Рівняння реакції:

H₂SO₄ + K₂CO₃ $\leftrightarrow$ K₂SO₄ + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ + SO₄^2– + 2K⁺ + CO₃^2– $\leftrightarrow$ 2K⁺ + SO₄^2– + H₂O + CO₂$\uparrow$

2H⁺ CO₃^2– $\leftrightarrow$ H₂O + CO₂$\uparrow$

2. Для виявлення йодид–йонів слід замовити в учителя додатковий реактив – розчин арґентум(І) нітрату. За додавання до вмісту пробірок арґентум(І) нітрату в пробірці, що містить розчин з йодид–йонами, з’являється осад жовтуватого кольору.

Рівняння реакції:

КІ + AgNO₃ $\to$ АgI$\downarrow$ + КNО₃

К⁺ + I^– + Ag⁺ + NO₃^– $\to$ AgI$\downarrow$ + K⁺ + NO₃^–

I^– + Ag⁺ $\to$ AgI$\downarrow$