Question

В склянках без этикеток находятся твердые вещества: оксид кремния (IV), силикат натрия, карбонат натрия и фосфат натрия. Предложите план их распознавания, используя только воду и соляную кислоту. Опишите признаки реакций, составьте уравнения в молекулярном и ионном виде.

Answer 1

Итак, в склянках находятся: SiO₂, Na₂SiO₃, Na₂CO₃ и Na₃PO₄.

Из реактивов у нас имеется вода H₂O и соляная кислота HCl.

Используем соляную кислоту. Тогда увидим следующие реакции:

1) Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O (выделяются пузырьки газа)

2Na⁺ + CO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + CO₂↑ + H₂O

2H⁺ + CO₃²⁻ → CO₂↑ + H₂O

2) Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃ ↓ (образуется гель кремниевой кислоты)

2Na⁺ + SiO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂SiO₃↓

2H⁺ + SiO₃²⁻ → H₂SiO₃↓

SiO₂ и Na₃PO₄ не реагируют с HCl.

Добавим воды и посмотрим, что будет:

1) SiO₂ + H₂O → H₂SiO₃↓ (образование мутного гелеобразного раствора)

Ионного вида нет

2) Na₃PO₄ + H₂O → Na₂HPO₄ + NaOH (гидролиз)

3Na⁺ + PO₄³⁻ + H₂O → 2Na⁺ + HPO₄²⁻ + Na⁺ + OH⁻

H₂O + PO₄³⁻ → HPO₄²⁻ + OH⁻

Распознать можно с индикатора. Реакция среды - щелочная. Лакмус - синий, метилоранж - желтый, фенолфталеин - малиновый, универсальный индикатор (бумажка) - синий.

В целом сначала можно добавить воду везде. По сути просто переведем в раствор все твердые вещества. Проверяем реакцию среды. Потом добавляем соляную кислоту во все склянки. Где выделился газ - Na₂CO₃, где образовался мутный гель - SiO₂ или Na₂SiO₃.