Question

Имеются три одинаковые колбы с бесцветными растворами. Известно, что в одной из них находится хлорид бария, в другой-соляная кислота, а третий-карбонат натрия. Предложите способ, позволяющий определить, в какой именно колбе какой раствор находится, используя только пробирки с растворами и не применяя других реактивов. Приведите уравнения реакций.

Answer 1

При взаимодействии исходных веществ друг с другом возможны три результата:
- ничего не происходит;
- выделяется газ;
- выпадает осадок.
1. Допустим, при сливании содержимого двух пробирок выделился газ. Это означает, что в этих пробирках находятся карбонат натрия и соляная кислота:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
Следовательно, третья пробирка содержит хлорид бария.
Для определения в какой именно пробирке находится карбонат, а в какой кислота необходимо прилить содержимое одной из двух первых пробирок к содержимому третьей. Отсутствие какой-либо реакции укажет на соляную кислоту:
HCl + BaCl2 - реакция не идет
Выпадение осадка укажет на карбонат натрия:
Na2CO3 + BaCl2 = 2NaCl + BaCO3

Аналогичной последовательностью определяется содержимое пробирок в случае, если при первом опыте наблюдается выпадение осадка (пара карбонат и хлорид) или ничего не происходит (пара хлорид и кислота)

Answer 2

Один из способов определения растворов без использования других реактивов основан на реакциях образования нерастворимых осадков.

Необходимо взять по несколько капель каждого раствора и добавить их в пробирки с соответствующими реагентами:

1. К колбе с неизвестным раствором хлорида бария добавить несколько капель раствора сернокислого аммония (NH4)2SO4. Если образуется белый осадок, то в этой колбе находится хлорид бария:

Ba2+(aq) + SO4^2-(aq) → BaSO4(s) (Белый осадок)

2. К колбе с неизвестным раствором соляной кислоты добавить несколько капель раствора нитратов серебра AgNO3. Если образуется белый осадок хлорида серебра (AgCl), то в этой колбе находится соляная кислота:

Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) (Белый осадок)

3. К колбе с неизвестным раствором карбоната натрия добавить несколько капель раствора соляной кислоты HCl. Если произойдет пузырькование и выделение газа, то в этой колбе находится карбонат натрия:

HCl(aq) + Na2CO3(aq) → 2NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Итак, после проведения данных реакций, на основании наблюдаемых осадков и газов можно определить содержимое каждой колбы.