Условие
В двух пробирках находятся растворы сульфата натрия и сульфита натрия. Предложите способ их различить, запишите ионные уравнения и назовите признаки. Объясните, почему для проверки на сульфат берут подкисленный раствор, и почему белый осадок сам по себе ещё ничего не доказывает.
Что известно и что ищем
- Известны две соли, различающиеся только анионом: сульфат и сульфит.
- Ищем реагент, ионные уравнения, признаки и объяснение роли кислоты.
- Ключ: оба аниона дают белые осадки с одним и тем же катионом, поэтому различие нужно искать в поведении осадков в кислоте.
Ход решения
- Шаг 1. Выбираем реагент. Нужен катион, дающий нерастворимые соли с обоими анионами — это ион бария, поэтому берём хлорид бария.
- Шаг 2. Записываем ионные уравнения. С сульфатом: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ — белый осадок. С сульфитом: Ba²⁺ + SO₃²⁻ → BaSO₃↓ — тоже белый осадок.
- Шаг 3. Видим проблему: осадки неразличимы «на глаз». Значит, нужен дополнительный шаг — проверка растворимости в кислоте.
- Шаг 4. Добавляем кислоту. Сульфат бария в кислотах не растворяется, а сульфит бария растворяется, потому что при этом образуется слабая сернистая кислота, которая распадается на воду и газ с резким запахом. Осадок исчезает — значит, это был сульфит.
- Шаг 5. Отвечаем на вопрос про подкисление. Кислоту добавляют заранее, чтобы сразу отсеять карбонаты, сульфиты и фосфаты: их осадки с барием в кислоте растворяются. Если после подкисления осадок остался — это действительно сульфат.
- Шаг 6. Формулируем готовый порядок действий: подкислить пробу, добавить хлорид бария, убедиться, что осадок белый и не исчезает. И только тогда делать вывод.
Проверь себя
- Ответ: различить можно хлоридом бария в присутствии кислоты; осадок сульфата бария не растворяется, осадок сульфита бария растворяется с выделением газа.
- Проверка вывода: ионные уравнения записаны для обоих случаев, и именно разное поведение осадков даёт различие.
- Ловушка: объявить сульфат по одному только белому осадку. Осадок могут дать и карбонат, и сульфит, и фосфат — значит, проверка кислотой обязательна.
Как объяснить ребёнку
«Два близнеца выглядят одинаково, значит нужен дополнительный вопрос. Кислота — это такой вопрос: одному близнецу он не нравится, и он убегает (осадок растворяется, пахнет газом). Значит, различие нашли честно, а не угадали по цвету».
Тема для отчёта родителю
«Качественная реакция на сульфат: зачем нужна кислотная проверка».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.