Question

В четырёх пробирках под номерами без этикеток находятся кристаллические соли: сульфат калия, хлорид магния, карбонат натрия, силикат натрия. С помощью предложенных вам реактивов распознайте каждую соль, проведя качественные реакции на анионы. Напишите уравнения проведённых реакций в молекулярной и ионной формах.

Answer 1

Доливаем в пробирки воды и разделяем вместимое всех пробирок на 3 порции.
Качественной реакцией на карбонат-анионы CO32- и силикат-анионы SO32- являются катионы водорода H+, которые содержатся в сильных кислотах: нитратной кислоте H2SO4, серной кислоте H2SO4, соляной кислоте HCl. В результате реакций в пробирке с раствором карбоната натрия выделяется углекислый газ СО2, а а пробирке с раствором силиката кремния образуется осадок оксида кремния (IV) SiO2.
Реактив соляная кислота HCl.
Na2CO3 + 2HCl ⟶ 2NaCl + H2O + CO2↑
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
2H+ + CO32- = H2O + CO2↑

Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SiO2↓
2Na+ + SiO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + H2O + SiO2↓
2H+ + SiO32- = H2O + SiO2↓

Качественной реакцией на сульфат-анионы SO42- являются катионы бария Ba2+, которые содержатся в гидроксиде бария Ba(OH)2 или растворимых солях бария: хлорид бария BaCl2, бромид бария BaBr2, иодид бария BaI2, сульфид бария BaS, нитрат бария Ba(NO3)2, в результате реакции в пробирке с раствором сульфата калия образуется белый мелкодисперный осадок сульфата бария BaSO4↓.
Реактив хлорид бария BaCl2.
K2SO4 + BaCl2 = 2KCl + BaSO4↓
2K+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2K+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

Качественной реакцией на хлорид-анионы Cl- являются катионы серебра Ag+, которые содержатся в растворимых солях cеребра: нитрат серебра AgNO3 или фторид серебра AgBr2, в результате реакции в пробирке с раствором образуется белый творожистый осадок хлорида серебра AgCl↓.
Реактив нитрат серебра AgNO3.
MgCl2 + 2AgNO3- = Mg(NO3)2 + 2AgCl↓
Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = Mg2+ + 2NO3- + 2AgCl↓
2Ag+ + 2Cl- = 2AgCl↓     :2
Ag+ + Cl- = AgCl↓

реактив	пробирка 1	пробирка 2	пробирка 3	пробирка 4
порция 1: cоляная кислота HCl	без изменений	без изменений	выделяется СО2↑	образуется SiO2↓
порция 2: хлорид бария BaCl2	образуется BaSO4↓	без изменений	-	-
порция 3: нитрат серебра AgNO3	-	образуется AgCl↓	-	-
Вывод	K2SO4	MgCl2	Na2CO3	Na2SiO3