В водном растворе находится по 0,1 моль ионов кадмия и бария. Какие из перечисленных реагентов помогут разделить эти ионы: а) карбонат калия, б) хлорид натрия, в) сульфат калия, г) гидроксид натрия? Составьте ионные и молекулярные уравнения возможных реакций. Рассчитайте массы веществ, выпавших в осадки при действии выбранных веществ.
от

1 Ответ

дано:
- Состав раствора: 0,1 моль ионов Cd²+ и 0,1 моль ионов Ba²+.
- Молярные массы:
  - Cd = 112,41 г/моль;
  - Ba = 137,33 г/моль;
  - K2CO3 = 138,21 г/моль;
  - NaCl = 58,44 г/моль;
  - K2SO4 = 174,26 г/моль;
  - NaOH = 40,00 г/моль.

найти:
- Реагенты, которые помогут разделить ионы кадмия и бария;
- Массы веществ, выпавших в осадок при реакции выбранных реагентов.

решение:

а) карбонат калия (K2CO3):
Катионы Ba²+ и Cd²+ реагируют с карбонатами, но CdCO3 не растворим, а BaCO3 - малорастворим. Реакция произойдет с образованием осадка CdCO3.

К реакциям:

1) Молярные уравнения реакции:
- Cd²+ + K2CO3 → CdCO3↓ + 2K+
- Ba²+ + K2CO3 ↔ BaCO3 (растворим, осадка нет)

2) Ионные уравнения:
- Cd²+ + CO3²- → CdCO3↓

Расчет массы CdCO3:
Масса CdCO3:
0,1 моль * 172,41 г/моль = 17,24 г

Следовательно, осаждается 17,24 г CdCO3.

б) хлорид натрия (NaCl):
Оба катиона не образуют малорастворимых хлоридов. Осадка не будет.

в) сульфат калия (K2SO4):
Ba²+ и Cd²+ образуют сульфаты, но CdSO4 растворим. BaSO4 нерастворим.

Реакции:
1) Молярные уравнения реакции:
- Ba²+ + K2SO4 → BaSO4↓ + 2K+
- Cd²+ + K2SO4 ↔ CdSO4 (растворим, осадка нет)

2) Ионные уравнения:
- Ba²+ + SO4²- → BaSO4↓

Расчет массы BaSO4:
Масса BaSO4:
0,1 моль * 233,39 г/моль = 23,34 г

Следовательно, осаждается 23,34 г BaSO4.

г) гидроксид натрия (NaOH):
Ba²+ образует малорастворимый гидроксид, а Cd²+ - гидроксиды, но Cd(OH)2 малорастворим.

Реакции:
1) Молярные уравнения реакции:
- Ba²+ + 2NaOH → Ba(OH)2↓ + 2Na+
- Cd²+ + 2NaOH → Cd(OH)2↓ + 2Na+

2) Ионные уравнения:
- Ba²+ + 2OH- → Ba(OH)2↓
- Cd²+ + 2OH- → Cd(OH)2↓

Расчет масс Ba(OH)2 и Cd(OH)2:
Для Ba(OH)2:
0,1 моль * 171,34 г/моль = 17,13 г

Для Cd(OH)2:
0,1 моль * 146,48 г/моль = 14,65 г

ответ:
- Реагенты, которые помогут разделить ионы: карбонат калия и сульфат калия (осадки: 17,24 г CdCO3 и 23,34 г BaSO4); гидроксид натрия (осадки: 17,13 г Ba(OH)2 и 14,65 г Cd(OH)2).
от