1. Превращение веществ по схеме: CuSO4 → Cu(OH)2 → CuCl2
Преобразование CuSO4 в Cu(OH)2:
Для этого нам понадобится раствор гидроксида натрия (NaOH).
Реакция:
[ \text{CuSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 ]
В результате этой реакции образуется нерастворимый в воде Cu(OH)2 (осадок) и растворимый сульфат натрия (Na2SO4). Реакция идет до конца, потому что Cu(OH)2 нерастворим и выпадает в осадок.
Преобразование Cu(OH)2 в CuCl2:
Для этого нам понадобится раствор соляной кислоты (HCl).
Реакция:
[ \text{Cu(OH)}_2 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
В результате этой реакции образуется растворимый хлорид меди(II) (CuCl2) и вода. Реакция идет до конца, так как Cu(OH)2 полностью растворяется в HCl, образуя раствор CuCl2.
2. Распознавание растворов сульфата натрия, карбоната натрия (калия), хлорида аммония
Для распознавания этих растворов можно использовать следующие реактивы: барий хлорид (BaCl2), соляная кислота (HCl), и гидроксид натрия (NaOH).
Распознавание сульфата натрия (Na2SO4):
Добавляем раствор BaCl2:
[ \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{NaCl} ]
Образование белого осадка BaSO4 подтверждает наличие сульфат-ионов.
Распознавание карбоната натрия (Na2CO3) или калия (K2CO3):
Добавляем HCl:
[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ]
Выделение газа (CO2) указывает на наличие карбонат-ионов.
Распознавание хлорида аммония (NH4Cl):
Добавляем NaOH и нагреваем:
[ \text{NH}_4\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NH}_3 \uparrow + \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} ]
Выделение газа с резким запахом аммиака (NH3) указывает на наличие аммоний-ионов.
3. Качественная реакция на сульфат аммония (NH4)2SO4
Реакция с BaCl2:
[ (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{NH}_4\text{Cl} ]
Образование белого осадка BaSO4 подтверждает наличие сульфат-ионов.
Реакция с NaOH:
[ (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow 2 \text{NH}_3 \uparrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
Выделение аммиака (NH3) подтверждает наличие аммоний-ионов.
4. Реакции по схемам
а) ( \text{CO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 )
Используем HCl:
[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ]
Ионная форма:
[ \text{CO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]
б) ( 3 \text{Cu}^{2+} + 2 \text{PO}_4^{3-} \rightarrow \text{Cu}_3(\text{PO}_4)_2 )
Используем реактивы, содержащие медь и фосфат-ионы:
[ 3 \text{CuSO}_4 + 2 \text{Na}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Cu}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 3 \text{Na}_2\text{SO}_4 ]
Ионная форма:
[ 3 \text{Cu}^{2+} + 2 \text{PO}_4^{3-} \rightarrow \text{Cu}_3(\text{PO}_4)_2 ]
в) ( \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{CaCO}_3 )
Используем раствор CaCl2 и Na2CO3:
[ \text{CaCl}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + 2 \text{NaCl} ]
Ионная форма:
[ \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{CaCO}_3 ]
5. Определение твердых веществ в пронумерованных пробирках
Используем реактивы: HCl, NaOH, и BaCl2.
Карбонат натрия (Na2CO3):
Добавляем HCl:
[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ]
Выделение газа CO2 указывает на карбонат.
Нитрат аммония (NH4NO3):
Добавляем NaOH и нагреваем:
[ \text{NH}_4\text{NO}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NH}_3 \uparrow + \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Выделение аммиака указывает на аммоний.
Фосфат натрия (Na3PO4):
Добавляем BaCl2:
[ 2 \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3 \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2 \downarrow + 6 \text{NaCl} ]
Образование белого осадка указывает на фосфат.
6. Качественная реакция на питьевую соду NaHCO3
Добавляем HCl:
[ \text{NaHCO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ]
Выделение газа CO2 указывает на присутствие гидрокарбоната (питьевой соды).
