Задача 3. Доказательство состава вещества. Докажите опытным путём, что в выданном веществе содержится карбонат-ион CO₃²⁻ и ион натрия Na⁺. Последовательность: реакция с HCl (выделение CO₂ — пропустить газ через известковую воду, она помутнеет); пламя с солевым раствором окрашивается в жёлтый цвет (качественная реакция на натрий).

Проведите опыты с небольшими порциями вещества, соблюдая правила лабораторной безопасности.

1. К пробе добавить раствор HCl. Выделение газа указывает на возможное наличие карбоната. Уравнение реакции: \(\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}\).
2. Пропустить выделяющийся газ через известковую воду. Её помутнение подтверждает наличие CO₂: \(\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}\). Значит, в исходной пробе присутствует карбонат-ион CO₃²⁻.
3. Другую порцию пробы растворить в воде и внести чистой проволокой в пламя. Устойчивое жёлтое окрашивание пламени — качественный признак ионов натрия Na⁺.

Ответ: Помутнение известковой воды подтверждает выделение CO₂ из карбоната, а жёлтое окрашивание пламени подтверждает наличие Na⁺.