Question

100 баллов. В склянках без этикеток находятся твердые вещества: оксид кремния (IV), силикат натрия, карбонат натрия и фосфат натрия. Предложите план их распознавания, используя только воду и соляную кислоту. Опишите признаки реакций, составьте уравнения в молекулярном и ионном виде.

Answer 1

Итак, в склянках находятся: SiO₂, Na₂SiO₃, Na₂CO₃ и Na₃PO₄.

Из реактивов у нас имеется вода H₂O и соляная кислота HCl.

Используем соляную кислоту. Тогда увидим следующие реакции:

1) Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O (выделяются пузырьки газа)

2Na⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + CO₂↑ + H₂O

2H⁺ + CO₃²⁻ → CO₂↑ + H₂O

2) Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃ ↓ (образуется гель кремниевой кислоты)

2Na⁺ + SiO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂SiO₃↓

2H⁺ + SiO₃²⁻ → H₂SiO₃↓

SiO₂ и Na₃PO₄ не реагируют с HCl.

Добавим воды и посмотрим, что будет:

1) SiO₂ + H₂O → H₂SiO₃↓ (образование мутного гелеобразного раствора)

Ионного вида нет

2) Na₃PO₄ + H₂O → Na₂HPO₄ + NaOH (гидролиз)

3Na⁺ + PO₄³⁻ + H₂O → 2Na⁺ + HPO₄²⁻ + Na⁺ + OH⁻

H₂O + PO₄³⁻ → HPO₄²⁻ + OH⁻

Распознать можно с помощью индикатора. Реакция среды - щелочная. Лакмус - синий, метилоранж - желтый, фенолфталеин - малиновый, универсальный индикатор (бумажка) - синий.

В целом сначала можно добавить воду везде. По сути просто переведем в раствор все твердые вещества. Проверяем реакцию среды. Потом добавляем соляную кислоту во все склянки. Где выделился газ - Na₂CO₃, где образовался мутный гель - SiO₂ или Na₂SiO₃.

Answer 2

Для распознавания твердых веществ в склянках можно использовать воду и соляную кислоту. Ниже представлен план их распознавания и описание признаков реакций:

1. Оксид кремния (IV):

   • Возьмите небольшое количество оксида кремния и добавьте несколько капель воды.
   • При наблюдении реакции должно образоваться кремневая кислота, которая будет образовывать гелеобразное осадок. Уравнение реакции: SiO2(s) + 2H2O(l) → H4SiO4(gel)

2. Силикат натрия:

   • Возьмите небольшое количество силиката натрия и добавьте немного соляной кислоты.
   • Образуется кремневая кислота, которая также образует гелеобразное осадок. Уравнение реакции: Na2SiO3(s) + 2HCl(aq) → H4SiO4(gel) + 2NaCl(aq)

3. Карбонат натрия:

   • Возьмите небольшое количество карбоната натрия и добавьте немного соляной кислоты.
   • Образуется пузырьки углекислого газа (CO2) и образуется натриевая соль кремневой кислоты. Уравнение реакции: Na2CO3(s) + 2HCl(aq) → H2O(l) + CO2(g) + 2NaCl(aq)

4. Фосфат натрия:

   • Возьмите небольшое количество фосфата натрия и добавьте немного воды.
   • Образуется растворимый в воде натриевый фосфат. Уравнение реакции: Na3PO4(s) + 3H2O(l) → 3Na+(aq) + PO4^3-(aq) + 3H2O(l)

Важно помнить, что перед проведением данных экспериментов необходимо обеспечить безопасность и следовать соответствующим мерам предосторожности. Избегайте контакта с кислотами и носите защитные средства (например, перчатки, защитные очки).