7. Выберите реагент и напишите уравнение реакции обнаружения сульфат-ионов в молекулярном и сокращённом ионном видах: а) хлорида бария; б) нитрата цинка; в) гидроксида калия; г) карбоната натрия.
Химия 10 класс Качественный химический анализ (обнаружение сульфат-ионов) Новый
Короткий ответ: из перечисленных реагентов только хлорид бария даёт положительную реакцию на сульфат‑ионы (образуется белый осадок BaSO4). Остальные реагенты не дают характерного осадка с SO4^2-.
Молекулярное уравнение (пример с натриевой солью сульфата):
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 NaCl(aq)
Ионное (сокращённое) уравнение (реакция обнаружения):
Ba2+(aq) + SO4 2-(aq) → BaSO4(s)
Наблюдение: образуется белый осадок бария сульфата, нерастворимый в разбавленной соляной кислоте. Перед добавлением BaCl2 пробу обычно подкисляют HCl, чтобы устранить помехи от CO3 2- (BaCO3) и OH-.
Молекулярное уравнение (обмен):
Zn(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + 2 NaNO3(aq)
Ионное уравнение (показывающее отсутствие осадкообразования):
Zn2+(aq) + SO4 2-(aq) → (в растворе остаются ионы, осадка нет)
Пояснение: цинкат(II) сульфат ZnSO4 растворим в воде, поэтому характерного осадка не образуется; следовательно Zn(NO3)2 не подходит для обнаружения SO4 2-.
Введение KOH в раствор сульфата не даёт осадка с анионом SO4 2-: ионы остаются в растворённом виде.
Ионное представление: K+(aq), OH-(aq), Na+(aq), SO4 2-(aq) — обмена, приводящего к образованию нерастворимого соединения с SO4 2- нет.
Пояснение: гидроксид даёт осадки только с некоторыми катионами (образуя гидроксиды), но не с сульфат‑анионом.
Смешивание Na2CO3 с раствором сульфата не даёт осадка с самим SO4 2- (образуется смесь растворимых солей). Ионное представление: Na+(aq), CO3 2-(aq), Na+(aq), SO4 2-(aq) — осадка не образуется.
Важно: если в пробе присутствует катион, образующий нерастворимый карбонат (например, Ba2+), то Na2CO3 даст белый осадок BaCO3 — это уже реакция на Ba2+, а не на SO4 2-.