Химия

8 класс
Вопрос
В пронумерованных (1-5) пробирках находятся водные растворы $Na_2SO_4$, $Na_2CO_3$, $Ba(NO_3)_2$, $Pb(NO_3)_2$, $CaCl_2$. Какие вещества и в какой пробирке находятся, если при попарном сливании растворов было установлено следующее: а) раствор 2 дает белые осадки с растворами 1,3 и 4; б) раствор 5 дает белый осадок с растворами 1, 3 и 4; в) раствор 3 дает белый осадок с раствором 4; г) раствор 1 не образует осадков с растворами 3 и 4; д) раствор 2 не дает осадка с раствором 5; е) при сливании растворов 2 и 4 добавление первых капель раствора не приводит сразу к выпадению осадка (поясните, почему); ж) осадок, образующийся при сливании растворов 3 и 4, растворяется при нагревании полученной смеси и вновь выпадает при охлаждении?
Ответ


При рассмотрении возможных обменных реакций можно установить следующее:

а) сульфат натрия дает осадки с ионами свинца, кальция и бария,
б) карбонат натрия выделяет осадки с теми же ионами,
в) нитрат бария дает осадки с анионами $SO_4^{2-}$ и $CO_3^{2-}$,
г) нитрат свинца дает осадки с анионами $Cl^{-}$, $SO_4^{2-}$ и $CO_3^{2-}$,
д) хлорид кальция образует осадки с солями $Pb^{2+}$, $SO_4^{2-}$ и $CO_3^{2-}$,
е) хлорид свинца $PbCl_2$ растворим в горячей воде.

Вещества 3 и 4, по-видимому, представляют собой нитрат свинца и хлорид кальция. Поэтому можно предположить, что в пробирках находились следующие соединения: 1 - $Ba(NO_3)_2$; 2 - $Na_2SO_4$ или $Na_2CO_3$; 3 - $Pb(NO_3)_2$ или $CaCl_2$; 4 - $Pb(NO_3)_2$ или $CaCl_2$; 5 - $Na_2SO_4$ или $Na_2CO_3$.

Однако при сливании растворов $Na_2SO_4$ и $CaCl_2$ образуется малорастворимый $CaSO_4$, который выделяется только после достижения определенной концентрации, поэтому первые капли раствора могут не вызвать выпадения осадка. Следовательно, из пар $Na_2SO_4 + CaCl_2$, $Na_2CO_3 + CaCl_2$, $Na_2SO_4 + Pb(NO_3)_2$ и $Na_2CO_3 + Pb(NO_3)_2$ только в первой, где образуется гипс, осадок выпадает не сразу, так как он растворим лучше карбонатов кальция и свинца или сульфата свинца.

Таким образом, в растворе 2 содержится $Na_2SO_4$, а в растворе 4 - $CaCl_2$, в итоге получаем: 1 - $Ba(NO_3)_2$; 2 - $Na_2SO_4$; 3 - $Pb(NO_3)_2$; 4 - $CaCl_2$; 5 - $Na_2CO_3$.

(При обсуждении реакций следует также учесть образование основных солей свинца, в частности $Pb_2(OН)_2CO_3$, что позволяет легко отличить пару $Na_2CO_3 + Pb(NO_3)_2$ по выделению газа:

$2Pb(NO_3)_2 + 2Na_2CO_3 + H_2O = Pb_2(OH)_2CO_3 + 4NaNO_3 + CO_2$.

Предложенное решение справедливо только при строго определенных концентрациях растворов, так как в паре $Na_2SO_4 + Pb(NO_3)_2$, как и в паре $Na_2SO_4 + CaCl_2$, при малых концентрациях выпадение осадка может произойти не сразу, при больших же концентрациях осадки выпадут мгновенно.)
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В каком соотношении по массе надо взять оксид фосфора (V) и воду, чтобы при их смешивании получить 10%-ный раствор $H_{3}PO_{4}$?
8 класс Химия Средняя
В сосуд емкостью 5,6 л, заполненный при нормальных условиях азотом, поместили 37 г смеси нитрата натрия и карбоната кальция. Сосуд закрыли и нагревали до полного разложения содержавшихся в нем солей. Определите массы веществ в твердом остатке после прокаливания и состав (в % по объему) газовой смеси, находящейся в сосуде после разложения солей, если известно, что ее плотность по кислороду равна 1,08.
8 класс Химия Средняя
Образец иода массой 0,4948 г занимает в парообразном состоянии объем 249,8 мл при температуре $900^{\circ} С$. Давление паров иода равно 641 мм рт. ст. Молекулярный иод частично диссоциирует согласно уравнению $I_2 \rightleftharpoons 2I$. Вычислите: а) среднюю молекулярную массу паров иода; б) теоретическое давление паров молекулярного иода в предположении, что диссоциация отсутствует; в) процентное содержание (по массе) паров молекулярного иода в газовой смеси.
8 класс Химия Средняя
На нейтрализацию водного раствора, образовавшегося при гидролизе 1,000 г некоторого ангидрида $X$, было израсходовано 22,73 мл одномолярного раствора $NaOH$. Определите строение органического соединения $X$ и предложите метод его получения из неорганических веществ.
8 класс Химия Средняя
Колонна синтеза аммиака дает 1500 т продукта в сутки. Сколько азотной кислоты 50 % - й концентрации можно теоретически получить из этого количества аммиака?
8 класс Химия Средняя
Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном при добавлении избытка основного карбоната меди $(CuOH)_{2}CO_{3}$, к 10,0%-ному раствору азотной кислоты.
8 класс Химия Средняя
При взаимодействии 10 г некоторого металла с раствором кислоты выделилось 4 л водорода (н.у.). Определите этот металл.
8 класс Химия Средняя
Образец цинковой руды массой 20,00 г прокалили в открытом тигле. После прокаливания масса образца уменьшилась на 3,36 г. Другой образец той же руды массой 10,00 г обработали избытком соляной кислоты, а выделившийся при этом газ ввели в сосуд, содержащий 75 мл подкисленного 2 н. раствора марганцовокислого калия. После завершения реакции для восстановления избытка марганцовокислого калия потребовалось 50 мл 0,5 М раствора щавелевой кислоты. а. Определите процентный состав руды, если известно, что она содержала сульфид и карбонат цинка, а также двуокись кремния. б. Напишите уравнения проведенных химических реакций.
8 класс Химия Средняя
Смешали 117 мл 1,5%-ного раствора сульфата натрия, 212 мл 1,2%-ного раствора хлорида натрия и 354 мл воды. Вычислите молярную концентрацию ионов $Cl^{-}, SO_4^{2-}, Na^{+}$ (принимая, что указанные выше процентные концентрации относятся не к 100 г, а к 100 мл раствора).
8 класс Химия Средняя
При прокаливании 12,33 г смеси кристаллогидрата карбоната калия и десятиводного карбоната натрия получается 7,648 г смеси безводных солей. При обработке этой смеси избытком соляной кислоты выделяется 1,344 л двуокиси углерода (условия нормальные). Установите формулу кристаллогидрата карбоната калия.
8 класс Химия Средняя