6. Распознавание сульфат-ионов в растворе. В одну пробирку налейте 1—2 мл раствора сульфата натрия, в другую — столько же раствора сульфата цинка, а в третью — столько же разбавленного раствора серной кислоты. Во все пробирки поместите по грануле цинка, а затем добавьте несколько капель раствора хлорида бария или нитрата бария. Задания: 1. Как можно отличить серную кислоту от ее солей? 2. Как отличить сульфаты от других солей? Составьте уравнения проделанных вами реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде.

Наблюдения и распознавание. В пробирке с разбавленной серной кислотой цинк реагирует с выделением пузырьков водорода. В растворах сульфата натрия и сульфата цинка видимого выделения газа при добавлении цинка нет. После добавления раствора соли бария во всех трёх пробирках появляется белый осадок сульфата бария.

1. Как отличить серную кислоту от её солей? Добавить цинк: с кислотой он выделяет водород, а с растворами сульфатов натрия и цинка в данных условиях заметной реакции нет.

Молекулярное уравнение: \(\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow}\).

Полное ионное уравнение: \(\mathrm{Zn + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + H_2\uparrow}\).

Сокращённое ионное уравнение: \(\mathrm{Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2\uparrow}\).

2. Как отличить сульфаты от других солей? Добавить раствор хлорида бария или нитрата бария. Белый осадок BaSO₄ указывает на наличие сульфат-ионов. Этот признак общий для обеих солей и серной кислоты, поэтому кислоту предварительно отличают реакцией с цинком.

Если использован хлорид бария, молекулярные уравнения:

• \(\mathrm{Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl}\);
• \(\mathrm{ZnSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + ZnCl_2}\).

В пробирке с серной кислотой после реакции с цинком образуется сульфат цинка, который даёт осадок с хлоридом бария: \(\mathrm{ZnSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + ZnCl_2}\). Если добавлять соль бария к серной кислоте до её полного расходования цинком, также возможно молекулярное уравнение \(\mathrm{H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl}\).

Для всех реакций осаждения сульфата бария полное ионное уравнение после сокращения одинаковых ионов имеет вид: \(\mathrm{Ba^{2+} + 2Cl^- + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2Cl^-}\) (сульфат натрия); для сульфата цинка и образовавшегося в пробирке с кислотой сульфата цинка: \(\mathrm{Zn^{2+} + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + Zn^{2+} + 2Cl^-}\). Сокращённое ионное уравнение во всех случаях: \(\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow}\).

Если использован нитрат бария, в молекулярных уравнениях вместо BaCl₂ и хлоридов продуктов указывают Ba(NO₃)₂ и соответствующие нитраты; сокращённое ионное уравнение остаётся тем же.

Ответ: серную кислоту отличают от её солей по выделению водорода при реакции с цинком; сульфат-ионы обнаруживают по белому осадку BaSO₄ при добавлении ионов бария.