Условие задачи

С помощью какого вещества можно различить растворы карбоната натрия и нитрата натрия?1) NaCl; 2) HCl; 3) K2SO4; 4) KOH.

Решение

Дисциплина: неорганическая аналитическая химия (качественный анализ).

Задача требует определить, с помощью какого реагента можно отличить растворы карбоната натрия (Na₂CO₃) и нитрата натрия (NaNO₃). Для этого рассматривают реакции добавления различных веществ к данным растворам.

Рассмотрим варианты:

1) NaCl
При добавлении хлорида натрия к растворам никакой специфической реакции, позволяющей отличить карбонат натрия от нитрата натрия, не происходит. Оба раствора содержат ионы натрия, и дополнительная ионная сила не вызовет характерное отличие.

2) HCl
Кислота HCl реагирует с карбонатом натрия по уравнению
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂CO₃,
а угрожащая H₂CO₃ разлагается на воду и углекислый газ. Таким образом, реакция сопровождается выделением пузырьков CO₂, что можно обнаружить, например, по появлению помутнения в растворе с добавлением известкового раствора.
В случае нитрата натрия (NaNO₃) реакции с HCl не происходит, так как нитрат стабильный в кислой среде.
Таким образом, только в растворе карбоната натрия появятся признаки реакции (выделение CO₂), что позволяет отличить его от раствора нитрата натрия.

3) K₂SO₄
Добавление сульфата калия не вызывает специфической реакции с карбонатом натрия или нитратом натрия, приводящей к явным наблюдаемым отличиям.

4) KOH
Добавление гидроксида калия (KOH) не приводит к реакции, которая позволила бы отличить карбонат натрия от нитрата натрия: оба раствора и так содержат щелочную среду после добавления KOH, и реакционных изменений, исключающих один из ионов, не происходит.

Ответ: HCl – добавление хлороводородной кислоты позволяет отличить раствор карбоната натрия (реакция с выделением CO₂) от раствора нитрата натрия (без реакции).