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).