Задание 23: Экспериментальная задача

Типичная формулировка: «Используя предложенный перечень веществ (реактивов), проведите два опыта, подтверждающих качественный состав раствора вещества X» или «получите вещество Y и докажите его принадлежность к определённому классу соединений». Даётся список из 5–6 веществ, из которых нужно выбрать не более двух-трёх для каждого опыта.

За задание можно получить максимум 4 балла:

• 1 балл — за верно составленное молекулярное уравнение первого опыта;
• 1 балл — за верное ионное уравнение (полное и краткое) первого опыта с указанием признака реакции;
• аналогично 2 балла — за второй опыт.

…

• Ряд активности металлов и правило вытеснения: более активный металл вытесняет менее активный из раствора соли.
• Таблица растворимости солей, оснований, кислот — что выпадает в осадок, что растворимо.
• Качественные реакции на катионы:
• $Ba^{2+}$ + $SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$ (белый осадок, не растворяется в кислотах);
• $Ag^{+}$ + $Cl^{-} \rightarrow AgCl\downarrow$ (белый осадок, темнеет на свету);
• $Cu^{2+}$ + $2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$ (голубой осадок);
• $Fe^{3+}$ + $3OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow$ (бурый осадок);
• $Fe^{2+}$ + $2OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow$ (белый осадок, зеленеет на воздухе).
• Качественные реакции на анионы:
• карбонат-ион: $CO_3^{2-} + 2H^{+} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$ (вскипание, помутнение известковой воды);
• сульфат-ион: реакция с $Ba^{2+}$;
• хлорид-ион: реакция с $Ag^{+}$;
• сульфит-ион: с кислотой выделяется $SO_2$ с резким запахом.
• Индикаторы: лакмус (красный в кислой среде, синий в щелочной), фенолфталеин (малиновый в щелочной), метилоранж (красный в кислой, жёлтый в щелочной).
• Правило написания ионных уравнений: сильные электролиты (растворимые соли, сильные кислоты и щёлочи) записываются в виде ионов, слабые электролиты, осадки и газы — в молекулярном виде.
• Условия протекания реакции обмена: должен образоваться осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (вода).

1. Внимательно прочитать список предложенных веществ и определить их формулы, класс и агрегатное состояние (раствор, твёрдое вещество).
2. Понять итоговую цель: что нужно получить или какой ион/класс доказать.
3. Для каждого из двух требуемых опытов подобрать пару реактивов, дающих чёткий, однозначный визуальный эффект (осадок конкретного цвета, газ с запахом, изменение окраски индикатора).
4. Проверить, что выбранные вещества совместимы по условиям задачи (не более указанного числа реактивов на опыт, вещества действительно есть в перечне).
5. Составить молекулярное уравнение реакции, расставить коэффициенты.
6. Составить полное ионное уравнение: разложить сильные электролиты на ионы.
7. Сократить одинаковые ионы слева и справа, получить краткое ионное уравнение.
8. Указать наблюдаемый признак реакции (цвет осадка, запах газа, изменение окраски раствора). …