Question

В четырёх пронумерованных пробирках без этикеток находятся кристаллические соли: сульфат магния, сульфат цинка, сульфат натрия, карбонат кальция. С помощью предложенных вам реактивов распознайте каждую соль. Напишите уравнения проведённых реакций в молекулярной и ионной формах.

Answer 1

Доливаем в пробирки воды и разделяем вместимое всех пробирок на 3 порции.
В четыре пробирки 1 порции добавляем соляную кислоту, в пробирке с карбонатом кальция будет наблюдаться выделение углекислого газа:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ + 2Cl- = Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
В три пробирки 2 порции добавляем раствор гидроксида натрия. В пробирках с сульфатом магния и сульфатом цинка образуются осадки, однако при дальнейшем добавлении раствора гидроксида натрия, в одной из пробирок произойдет растворение осадка, следовательно, в этой пробирке содержится сульфат цинка, а в другой ― сульфат магния.
ZnSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Zn(OH)2↓
Zn2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SO42- + Zn(OH)2↓
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓
Zn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2↓ + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + [Zn(OH)4]-
Zn(OH)2↓ + 2OH- = [Zn(OH)4]-

MgSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Mg(OH)2↓
Mg2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SO42- + Mg(OH)2↓
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
В оставшуюся пробирку 3 порции добавим хлорид бария, выпадет белый мелкодисперсный осадок:
Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

реактив	пробирка 1	пробирка 2	пробирка 3	пробирка 4
порция 1: cоляная кислота HCl	без изменений	без изменений	без изменений	выделяется СО2↑
порция 2: гидроксид натрия NaOH	образуется Mg(OH)2↓	образуется Zn(OH)2↓ с последующим его растворением	без изменений	―
порция 3: хлорид бария BaCl2	―	―	образуется BaSO4↓	―
Вывод	MgSO4	ZnSO4	Na2SO4	CaCO3